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簡(jiǎn)介

鉆井直徑和深度大小，取決于鉆井用途及礦產(chǎn)埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。

主要功用為：

①獲取地下實(shí)物資料，即從鉆井中采取巖心

鉆探取得的巖心礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等。

②作為地球物理測(cè)井通道，獲取巖礦層各種地球物理場(chǎng)的資料。

③作為人工通道觀測(cè)地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)情況。

④用作探、采結(jié)合，開發(fā)地下水、油氣、地?zé)岬鹊你@井。

鉆井通常按用途分為地質(zhì)普查或勘探鉆井、水文地質(zhì)鉆井、水井或工程地質(zhì)鉆井、地?zé)徙@井、石油鉆井、煤田鉆井、礦田鉆井、建筑地面鉆井等[1]  。

一口井從開鉆到完成，需進(jìn)行以下三項(xiàng)主要工作：1. 破碎井底巖石；2. 將破碎的巖石(即巖屑)運(yùn)移至地面；

3. 鞏固井壁(簡(jiǎn)稱固井)。鉆井工序編輯

鉆井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，

是多專業(yè)、多工種利用多種設(shè)備、工具、材料進(jìn)行的聯(lián)合作業(yè)。同時(shí)它又是多程序緊密銜接，多環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣的連續(xù)作業(yè)。施工的全過(guò)程都具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性。

每一口井的完成包括鉆前工程、鉆進(jìn)工程和完井作業(yè)三個(gè)階段。每一項(xiàng)工程

階段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括：定井位、道路勘測(cè)、基礎(chǔ)施工、安裝井架、搬家、安裝設(shè)備、一次開鉆、二次開鉆、鉆進(jìn)、起鉆、換鉆頭、下鉆、完井、電測(cè)、下套管、固井作業(yè)等。溫度測(cè)井的主要應(yīng)用途徑是定性分析。在注入井中，注入流體通常使井筒冷卻，因此井溫通常低于地?zé)釡囟?，在注入層的zui低部，溫度測(cè)井曲線明顯上升至地?zé)釡囟?。有時(shí)，測(cè)井儀器不能下到zui底部，此時(shí)可用關(guān)井溫度確定注入層段的注入情況。在注入井中進(jìn)行溫度測(cè)井能確定竄槽，當(dāng)流動(dòng)溫度測(cè)井曲線和關(guān)井溫度曲線在達(dá)到底界下部之前仍未回到地?zé)釡囟龋梢哉J(rèn)為這是下行竄槽。若關(guān)井溫度測(cè)井曲線在射孔層段上部很長(zhǎng)一段的距離仍顯示低溫異常，則可以認(rèn)為發(fā)生了上行竄槽。    

在生產(chǎn)井中，產(chǎn)出流體的井溫曲線在產(chǎn)出層上部出現(xiàn)正異常，即井溫高于地?zé)釡囟?，若產(chǎn)氣時(shí)，由于氣體膨脹吸熱，產(chǎn)生了冷卻，使溫度下降，測(cè)井曲線通常產(chǎn)生負(fù)異常，但在壓力較高時(shí)，氣體可能不變冷，甚至具有一定的熱量，或者氣體在流動(dòng)中由于摩擦作用而產(chǎn)生的熱比它膨脹時(shí)吸收的熱要多。

井下地層熱力學(xué)特性     

溫度測(cè)井基于井筒周圍地層是一個(gè)熱穩(wěn)定體的這個(gè)假定，自然溫度梯度是由地球熱擴(kuò)散造成的，當(dāng)這種熱平衡條件被打破時(shí)，井內(nèi)的溫度梯度或徑向溫度分布就會(huì)發(fā)生變化。井溫測(cè)井就是通過(guò)測(cè)量井筒的局部溫度異常和溫度梯度來(lái)反映這些變化，從而根據(jù)這些變化來(lái)推斷井筒可能出現(xiàn)的情況

溫泉水是需要一定時(shí)間，過(guò)程和特定地理位置變化而形成的，比如：有大氣降水經(jīng)過(guò)多年而形成；有火山爆發(fā)后而形成；也有曾經(jīng)滄海邊桑田、地殼發(fā)生變化而形成。那么，溫泉水是怎樣形成的呢？    

1、它的形成與區(qū)域構(gòu)造條件有關(guān)，它是在特定的地質(zhì)構(gòu)造部位中產(chǎn)生的，具有可靠的地質(zhì)構(gòu)造條件。特定在哪里呢？因?yàn)?，該地段具有遠(yuǎn)景開發(fā)的地?zé)崽铮叵聼崴哂胸S富和埋深、出淺的特點(diǎn)。同時(shí)，熱礦水處于山前地帶，大片山區(qū)地下水運(yùn)移匯集于深部斷裂帶中，終年涌水不斷而形成的。

地?zé)幔厝┧Y源評(píng)價(jià)階段：  

1、主要目的是：全面評(píng)價(jià)鉆探出來(lái)的溫泉水，為資源的開采、開發(fā)利用做指導(dǎo)。

2、主要內(nèi)容是：編制水資源評(píng)價(jià)報(bào)告、礦泉水注冊(cè)申請(qǐng)報(bào)告、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告、安全評(píng)價(jià)報(bào)告、水資源論證報(bào)告、礦山恢復(fù)治理方案、資源開發(fā)利用方案。

3、工作步驟是：     

A、編制地質(zhì)資料，即溫泉井完鉆后編制水資源勘查評(píng)價(jià)報(bào)告、礦泉水注冊(cè)登記申請(qǐng)報(bào)告、劃定礦區(qū)范圍報(bào)告、礦山恢復(fù)治理報(bào)告、水土保持方案。     

B、編制其他主管部門資料，即編制環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告、安全評(píng)價(jià)報(bào)告等。     

C、編制產(chǎn)業(yè)開發(fā)資料，即編制溫泉開發(fā)利用方案。  

4、工作成果是：

獲得相關(guān)批準(zhǔn)文件，以申報(bào)取水許可證、采礦許可證。  

地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地?zé)崮?。地?zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來(lái)。能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。將地?zé)崮苤苯佑糜诓膳?、供熱和供熱水是僅次于地?zé)岚l(fā)電的地?zé)崂梅绞?。因?yàn)檫@種利用方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好，倍受各國(guó)重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國(guó)家，其中冰島開發(fā)利用得。該國(guó)早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上*個(gè)地?zé)峁嵯到y(tǒng)，現(xiàn)今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善，每小時(shí)可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬(wàn)居民使用。由于沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽(yù)為“世界上zui清潔無(wú)煙的城市”。此外利用地?zé)峤o工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源，  

用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過(guò)程的熱源也是大有前途的。目前世界上zui大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展也非常迅速，在京津地區(qū)已成為地?zé)崂弥衵ui普遍的方式。地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地?zé)崴喔绒r(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn)；利用地?zé)崴B(yǎng)魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率；利用地?zé)峤ㄔ鞙厥遥?、種菜和養(yǎng)花；利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量   等。  

將地?zé)崮苤苯佑糜谵r(nóng)業(yè)在我國(guó)日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地?zé)釡厥摇?/span>

各地還利用地?zé)岽?nbsp; 

力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種、養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人的前景，熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國(guó)都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛?，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學(xué)元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如合碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；  

氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。   由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條   件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個(gè)溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國(guó)利用地?zé)嶂委熂膊v史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地?zé)岬男嗅t(yī)作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。地?zé)崮艿闹苯永冒l(fā)展十分迅速，已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)加工、民用采暖和空調(diào)、洗浴、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)田灌溉、土壤加溫、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等各個(gè)方面，收到了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，節(jié)約了能源。地?zé)崮艿闹苯永?，技術(shù)要求較低，所需設(shè)備也較為簡(jiǎn)易。在直接利用地?zé)岬南到y(tǒng)中，盡管有時(shí)因地?zé)崃髦械柠}和泥沙的含量很低而可以對(duì)地?zé)峒右灾苯永?，但通常都是用泵將地?zé)崃鞒樯蟻?lái)，通過(guò)熱交換器變成熱氣和熱液后再使用。這些系統(tǒng)都是zui簡(jiǎn)單的，使用的是常規(guī)的現(xiàn)成部件。

地?zé)崮苤苯永弥兴玫臒嵩礈囟却蟛糠侄荚?0℃以上。如果利用熱泵技術(shù)，溫度為20℃或低于20℃的熱液源也可以被當(dāng)作一種熱源來(lái)使用（例如美國(guó)、加拿大、fa國(guó)、瑞典及其他國(guó)家的做fa）。熱泵的工作原理與家用電冰箱相同，只不過(guò)電冰箱實(shí)際上是單向輸熱泵，而地?zé)釤岜脛t可雙向輸熱。冬季，它從地球提取熱量，然后提供給住宅或大樓（供熱模式）；夏季，它從住宅或大樓提取熱量，然后又提供給地球蓄存起來(lái)（空調(diào)模式）。不管是哪一種循環(huán)，水都是加熱并蓄存起來(lái)，發(fā)揮了一個(gè)獨(dú)立熱水加熱器的全部的或部分的功能。由于電流只能用來(lái)傳熱，不能用來(lái)產(chǎn)生熱，因此地?zé)岜脤⒖梢蕴峁┍茸陨硐牡哪芰扛?～4倍的能量。它可以在很寬的地球溫度范圍內(nèi)使用。在美國(guó)，地?zé)岜孟到y(tǒng)每年以 20%的增長(zhǎng)速度發(fā)展，而且未來(lái)還將以兩位數(shù)的良好增長(zhǎng)勢(shì)頭繼續(xù)發(fā)展。據(jù)美國(guó)能源信息管理局預(yù)測(cè)，到2030年地?zé)岜脤楣┡?、散熱和水加熱提供高達(dá)68Mt油當(dāng)量的能量。

對(duì)于地?zé)岚l(fā)電來(lái)說(shuō)，如果地?zé)豳Y源的溫度足夠高，利用它的好方式就是發(fā)電。發(fā)出的電既可供給公共電網(wǎng)，也可為當(dāng)?shù)氐墓I(yè)加工提供動(dòng)力。正常情況下，它被用于基本負(fù)荷發(fā)電，只在特殊情況下，才用于峰值負(fù)荷發(fā)電。其理由，一是對(duì)峰值負(fù)荷的控制比較困難，再就是容器的結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題，一旦容器和渦輪機(jī)內(nèi)的液體不滿和讓空氣進(jìn)入，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫膠ui重要方式。高溫地?zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地?zé)崮?。地?zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來(lái)。能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。由于熱水和蒸汽的溫度、壓力以及它們的水、汽品質(zhì)的不同，地?zé)岚l(fā)電的方式也不同。常用的地?zé)岚l(fā)電方式有以下幾種：地?zé)崮芗蟹植荚跇?gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛地?zé)崮苄纬僧a(chǎn)業(yè)的過(guò)程中面臨的zui大問(wèn)題來(lái)自于技術(shù)和資金。地?zé)岙a(chǎn)業(yè)屬于資本密集型行業(yè)，從投資到收益的過(guò)程較為漫長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)較難吸引到商業(yè)投資

地?zé)徙@井基本要求

1、地?zé)徙@井的基本要求包括：詳細(xì)的巖芯編錄、裂隙統(tǒng)計(jì)、采集巖石磨片樣和化學(xué)分析樣等方fa，驗(yàn)證前期地?zé)岢傻V模型（如地層、巖石、構(gòu)造、重要的地質(zhì)界線變化情況等）。

2、跟鉆測(cè)溫和綜合測(cè)溫，繪制縱向溫度變化曲線，以科學(xué)掌握溫泉水溫。

影響鉆井成本的要素

1、井深  鉆井越深，成本越高。

2、鉆井中地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度  地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，變徑越多，成本越高。

3、鉆井的地理位置  這決定了鉆井設(shè)備的搬運(yùn)方式和動(dòng)力來(lái)源，進(jìn)而影響鉆井成本。

4、鉆機(jī)的進(jìn)尺、動(dòng)力大小和開孔直徑  一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)尺越深，要求的動(dòng)力越大，成本也越高。

鉆井工藝

1）占領(lǐng)地?zé)崾袌?chǎng)開發(fā)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)在于將石油鉆井中先進(jìn)、成熟的工藝與相關(guān)水文、地?zé)崾┕みM(jìn)行了有機(jī)地結(jié)合。充分利用現(xiàn)有設(shè)備，優(yōu)選鉆頭和機(jī)械參數(shù)，積極推廣和采用近噴射鉆井，大大提高了鉆井效率，縮短了建井周期。1994年西安地?zé)崾袌?chǎng)主要由水文鉆機(jī)占領(lǐng)，鉆井速度慢，風(fēng)險(xiǎn)大，半年一口井，臺(tái)月效率不足500米，而石油鉆機(jī)創(chuàng)造了17天完成2013米，28天完成全部測(cè)試工作的記錄，臺(tái)月效率提高到3300多米，機(jī)械鉆速提高到8-10m/h。從工程質(zhì)量到成井水溫、水量指標(biāo)均遠(yuǎn)超合同指標(biāo)。

2）引進(jìn)科學(xué)的泥漿工藝

在地?zé)衢_發(fā)中，一進(jìn)入既摒棄水井市場(chǎng)通行的“坂土+堿”原始分散型泥漿，針對(duì)不同地層采用科學(xué)的泥漿配方，引進(jìn)近平衡鉆井和完井液概念，有目的使用了細(xì)分散、不分散低固相聚合物泥漿、抗高溫泥漿，在目的層盡量降低泥漿比重，達(dá)近平衡鉆進(jìn)。