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文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時間：2021-10-27 15:52:38瀏覽次數(shù)：1325
關(guān)中地區(qū)第三系地?zé)豳Y源豐富, 20世紀(jì)80年代以來, 地?zé)豳Y源開發(fā)進(jìn)入黃金時期, 截至2005年已施工200余眼開采井, 井口水溫最高達(dá)120℃, 一般60 ～ 70℃。西安市長安區(qū)東大鄉(xiāng)北石村構(gòu)造上位于秦嶺北側(cè)斷裂(BF4)上盤, 為第四系洪積扇沉積, 下盤為元古界淺變質(zhì)巖系, 為燕山期花崗巖及花崗閃長巖侵入體, 古生界變質(zhì)巖系, 斷裂帶寬度200m。電測深資料反映, 第四系地層中有EW與NW向兩組斷裂追蹤延展, 沿斷裂帶巖石擠壓破碎, 糜棱巖發(fā)育, 喜山期以來一直作強(qiáng)烈垂直差異運動, 表現(xiàn)為張性并具左旋剪切現(xiàn)象, 與上述一級斷裂貫通, 沿斷裂帶有地?zé)?/a>異常分布。該區(qū)與秦嶺北側(cè)東西向約400 km的地質(zhì)儲熱特征一樣, 富集了大量地下熱水資源。東大鄉(xiāng)區(qū)內(nèi)已開發(fā)的地?zé)?/a>療養(yǎng)院、地?zé)崴?/a>漁場已有五六家, 初具規(guī)模。 1 地層巖性及含水性特征 北石村位于東大鄉(xiāng)的東部, 南距秦嶺山脈僅1 000 m, 西距已開發(fā)的漁場熱水井僅600 m, 東鄰灃峪口森林公園3 km, 開發(fā)地?zé)豳Y源條件非常優(yōu)越。 經(jīng)鉆探巖屑地質(zhì)錄井, 北石村熱水井地層巖性如下:0 ～ 30.00 m為表層耕作黃土層及漂石、卵石,成份為花崗巖, 含有潛水。30.00 ～ 354.36 m為亞砂土、亞粘土及粉砂土互層, 其中亞砂土、亞粘土為相對隔水層, 粉細(xì)砂、細(xì)砂土為潛水涼水含水層。 354.36 ～ 360.16 m為亞粘土, 系隔水層也是保溫層。360.16 ～601.00 m為中粒砂土及細(xì)粒砂土, 為儲熱含水層, 具承壓性。 2 成井工藝 施工設(shè)備采用了水源-1000型鉆機(jī), 17.5 m四角鉆塔, BW -850 /50泥漿泵, 6135 柴油機(jī), WY-10/7型風(fēng)泵。鉆井結(jié)構(gòu)見井管結(jié)構(gòu)示意圖。 鉆進(jìn)方法:一開采用 311 mm牙輪鉆頭無芯,鉆穿表層河卵石, 漂石;采用 500 mm的三翼刮刀式鉆頭擴(kuò)孔至井深30 m;下入 377井壁管30 m、井壁管上端與機(jī)架固結(jié);二開采用 311牙輪鉆頭, 鉆至井深355.00 m。鉆具組合為 89 mm鉆桿+121 mm鉆鋌+ 280 mm扶正器+ 311 mm牙輪鉆頭;三開采用 215 mm牙輪鉆頭。開鉆時, 帶280 mm扶正器, 找中鉆進(jìn)2 ～ 3 m。恢復(fù)正常鉆進(jìn)后, 采用鉆具組合為: 89 mm鉆桿+ 121 mm鉆鋌+ 200 mm扶正器+ 215 mm牙輪鉆頭, 鉆進(jìn)至井深601 m, 達(dá)到井深位置。 泥漿參數(shù):儀器配備有粘度測試儀、比重稱、泥漿失水儀、pH試紙等。一開采用黃泥土造漿, pH值8 ～ 9、粘度30 ～ 40 s, 比重1.15 ～ 1.20 g/cm3 , 不需控制水;二開與三開均采用腐植酸鉀-CMC鉆井液, 泥漿配方為:膨潤土8% ～ 12%, CMC為0.10%～ 0.15%, 腐植酸鉀0.15% ～ 0.18%, NaHCO3 為0.10% ～ 0.15%, 泥漿性能參數(shù)為:粘度25 ～ 28 s,比重1.10 ～ 1.15 g/cm3 , 失水量小于30 L/30 min,pH值8 ～ 9。 異徑井管止水:地?zé)崴?/a>井成井的關(guān)鍵是如何有效的完全隔離涼水含水層。以往成井的經(jīng)驗是用水泥封閉, 加上孔壁的自然塌落。主要是下入井管后,水泥在保溫層的頂部是否量足或者是否能完全按設(shè)計到位, 另外水泥在保溫層頂部或凝固或稀釋的狀態(tài), 這些都很難確定或驗證。所以設(shè)想:在保溫層頂部下入長約3 ～ 5 m的異徑井管后, 再用水泥封閉上部涼水含水層。其它則按施工要求, 進(jìn)行破壁換漿、洗井、抽水試驗等。 3 成井效果 北石地?zé)崴?/a>井按上述成井工藝施工后, 自溢流量60 m3 /h, 抽水流量大于100 m3 /h, 水溫高達(dá)94℃, 居?xùn)|大鄉(xiāng)各地?zé)崴?/a>井之首。與其距離最近的地?zé)峋?/a>相比(水溫60℃), 熱效提高30%, 達(dá)到了預(yù)期目的。
文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時間：2021-10-27 15:52:38瀏覽次數(shù)：1325
關(guān)中地區(qū)第三系地?zé)豳Y源豐富, 20世紀(jì)80年代以來, 地?zé)豳Y源開發(fā)進(jìn)入黃金時期, 截至2005年已施工200余眼開采井, 井口水溫最高達(dá)120℃, 一般60 ～ 70℃。西安市長安區(qū)東大鄉(xiāng)北石村構(gòu)造上位于秦嶺北側(cè)斷裂(BF4)上盤, 為第四系洪積扇沉積, 下盤為元古界淺變質(zhì)巖系, 為燕山期花崗巖及花崗閃長巖侵入體, 古生界變質(zhì)巖系, 斷裂帶寬度200m。電測深資料反映, 第四系地層中有EW與NW向兩組斷裂追蹤延展, 沿斷裂帶巖石擠壓破碎, 糜棱巖發(fā)育, 喜山期以來一直作強(qiáng)烈垂直差異運動, 表現(xiàn)為張性并具左旋剪切現(xiàn)象, 與上述一級斷裂貫通, 沿斷裂帶有地?zé)?/a>異常分布。該區(qū)與秦嶺北側(cè)東西向約400 km的地質(zhì)儲熱特征一樣, 富集了大量地下熱水資源。東大鄉(xiāng)區(qū)內(nèi)已開發(fā)的地?zé)?/a>療養(yǎng)院、地?zé)崴?/a>漁場已有五六家, 初具規(guī)模。
1 地層巖性及含水性特征
北石村位于東大鄉(xiāng)的東部, 南距秦嶺山脈僅1 000 m, 西距已開發(fā)的漁場熱水井僅600 m, 東鄰灃峪口森林公園3 km, 開發(fā)地?zé)豳Y源條件非常優(yōu)越。
經(jīng)鉆探巖屑地質(zhì)錄井, 北石村熱水井地層巖性如下:0 ～ 30.00 m為表層耕作黃土層及漂石、卵石,成份為花崗巖, 含有潛水。30.00 ～ 354.36 m為亞砂土、亞粘土及粉砂土互層, 其中亞砂土、亞粘土為相對隔水層, 粉細(xì)砂、細(xì)砂土為潛水涼水含水層。
354.36 ～ 360.16 m為亞粘土, 系隔水層也是保溫層。360.16 ～601.00 m為中粒砂土及細(xì)粒砂土, 為儲熱含水層, 具承壓性。
2 成井工藝
施工設(shè)備采用了水源-1000型鉆機(jī), 17.5 m四角鉆塔, BW -850 /50泥漿泵, 6135 柴油機(jī), WY-10/7型風(fēng)泵。鉆井結(jié)構(gòu)見井管結(jié)構(gòu)示意圖。
鉆進(jìn)方法:一開采用 311 mm牙輪鉆頭無芯,鉆穿表層河卵石, 漂石;采用 500 mm的三翼刮刀式鉆頭擴(kuò)孔至井深30 m;下入 377井壁管30 m、井壁管上端與機(jī)架固結(jié);二開采用 311牙輪鉆頭, 鉆至井深355.00 m。鉆具組合為 89 mm鉆桿+121 mm鉆鋌+ 280 mm扶正器+ 311 mm牙輪鉆頭;三開采用 215 mm牙輪鉆頭。開鉆時, 帶280 mm扶正器, 找中鉆進(jìn)2 ～ 3 m。恢復(fù)正常鉆進(jìn)后, 采用鉆具組合為: 89 mm鉆桿+ 121 mm鉆鋌+ 200 mm扶正器+ 215 mm牙輪鉆頭, 鉆進(jìn)至井深601 m, 達(dá)到井深位置。
泥漿參數(shù):儀器配備有粘度測試儀、比重稱、泥漿失水儀、pH試紙等。一開采用黃泥土造漿, pH值8 ～ 9、粘度30 ～ 40 s, 比重1.15 ～ 1.20 g/cm3 , 不需控制水;二開與三開均采用腐植酸鉀-CMC鉆井液, 泥漿配方為:膨潤土8% ～ 12%, CMC為0.10%～ 0.15%, 腐植酸鉀0.15% ～ 0.18%, NaHCO3 為0.10% ～ 0.15%, 泥漿性能參數(shù)為:粘度25 ～ 28 s,比重1.10 ～ 1.15 g/cm3 , 失水量小于30 L/30 min,pH值8 ～ 9。
異徑井管止水:地?zé)崴?/a>井成井的關(guān)鍵是如何有效的完全隔離涼水含水層。以往成井的經(jīng)驗是用水泥封閉, 加上孔壁的自然塌落。主要是下入井管后,水泥在保溫層的頂部是否量足或者是否能完全按設(shè)計到位, 另外水泥在保溫層頂部或凝固或稀釋的狀態(tài), 這些都很難確定或驗證。所以設(shè)想:在保溫層頂部下入長約3 ～ 5 m的異徑井管后, 再用水泥封閉上部涼水含水層。其它則按施工要求, 進(jìn)行破壁換漿、洗井、抽水試驗等。
3 成井效果
北石地?zé)崴?/a>井按上述成井工藝施工后, 自溢流量60 m3 /h, 抽水流量大于100 m3 /h, 水溫高達(dá)94℃, 居?xùn)|大鄉(xiāng)各地?zé)崴?/a>井之首。與其距離最近的地?zé)峋?/a>相比(水溫60℃), 熱效提高30%, 達(dá)到了預(yù)期目的。
