地热取暖打多深的井?物探
温泉打井的方法有几种?温泉井施工的工艺都是一样的吗?
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温泉
地热取暖打多深的井?物探,温泉的形成温泉的形成,一般而言可分为两种:一种是地壳内部的岩浆作用所形成,或为火山喷发所伴随产生,火山活动过的死火山地形区,因地壳板块运动隆起的地表,其地底下还有未冷却的岩浆,均会不断地释放出大量的热能由于此类热源之热量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩层,不仅会受热成为高温的热水,而且大部份会沸腾为蒸气.
多为硫酸盐泉. 二则是受地表水渗透循环作用所形成.也就是说当雨水降到地表向下渗透,深入到地壳深处的含水层形成地下水,(砂岩、砾岩、火山岩、这些良好的含水层).
地下水受下方的地热加热成为热水,深部热水多数含有气体,这些气体以二氧化碳为主,当热水温度升高,上面若有致密、不透水的岩层阻挡去路,会使压力愈来愈高,以致热水、蒸气处于高压状态,一有裂缝即窜涌而上.
热水上升后愈接近地表压力则逐渐减少,由于压力渐减而使所含气体逐渐膨胀,减轻热水的密度,这些膨胀的蒸气更有利于热水上升.
上升的热水再与下沉较迟受热的冷水因密度不同所产生的压力(静水压力差)反复循环产生对流,在开放性裂隙阻力较小的情况下,循裂隙上升涌出地表,热水即可源源不绝涌升,终至流出地面,形成温泉.在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能较高山中地下水位低,因此深谷谷底可能为静水压力差zui大之处,而热水上涌也应以自谷底涌出的可能性zui大,温泉大多发生在山谷中河床上.
一般说来,温泉的形成需具下列三条件:(一)地下必须有热水存在;(二)必须有静水压力差导致热水上涌;(三)岩石中必须有深长裂隙供热水通达地面.
台湾处于环太平洋地震带上,位于欧亚和太平洋两大阪块之间,即是火山活动相当发达的地形之一,因此造就了台湾的三大火山系统->大屯火山系(基隆火山、龟山岛)、东部海岸山脉以及澎湖群岛区但大多数火山皆为死火山,由于地底深处尚有未冷却的火山岩桨继续流窜,地热也致使台湾的温泉分布及活动相当的活跃,因此火山区域内往往可以发现温泉与喷气孔.
火山型温泉的硫化物需遇热才会大量溶解于水中,形成「硫酸泉(石膏泉,俗称为硫磺泉)」与「盐酸泉」.另外一种主要系统,则是为贯穿全岛的中央山脉两侧,此区的温泉数量几占全台八成以上,属于变质岩和沉积岩,由于含有丰富的碳酸氢离子,与岩石中的纳、镁、钙、钾矿物质作用而成的「碳酸泉」,因此多为中性或碱性.
但多数台湾的温泉仍属于中温的碳酸盐泉.全岛仅有云林县、彰化县和澎湖县中没有温泉存在. 从日据时代起,北投、阳明山、关仔岭、四重溪就同时榜上有名的并列为台湾四大温泉.
地热取暖打多深的井?物探依照温泉的所在环境来区分温泉,可以将温泉归类为火山型温泉和非火山型温泉.泉水的概念有两点,其一,含水层或含水通道与地面相交处产生地下水涌出地表的现象。这种现象多分布于山谷和山麓,是地下水的一种重要排泄方式 。其二是地下含水层的承压水天然露头点,这种想象多分布在平川地带。 火山型温泉
当雨水降到地表,向下渗透到地壳深处,受高热、压力作用后,循裂缝上升涌出地表时,温度仍高于人体体温,即形成所谓温泉。其涌出的形态很多,有默默无声缓缓涌出,也有隆隆巨喷而出,还有一些是热水和着泥浆、天然气一起涌出。
非山形温泉
非火山型温泉,包括深城岩温泉、变质岩温泉、沉积岩温泉。即通过物理探测、地质分析,推算出因地热产生的含水层深度,从而在有温泉开发可能性的地热地区进行钻探,从深层断裂带打出温泉水。 泉水流量主要与泉水补给区的面积和降水量的大小有关。
补给区越大、降水越多,则泉水流量越大。泉水的流量随时间而变,一般在1年内某一时刻达到zui大值,以后流量逐渐减小。许多大泉流量达到zui大值的时间与雨季并不一致,常晚于雨季。流量大而稳定的泉,往往可成为良好的供水水源,
根据水流状况的不同,可以分为间歇泉和常流泉。如果地下水露出地表后没有形成明显水流,称为渗水。根据水流温度,泉可以分为沸泉、温泉、冷泉、冰泉。泉可以按照其流量大小分为八级,一级泉的流量超过每秒100立方英尺(2800升),二级泉的流量在每秒10到100立方英尺之间,八级泉流量则小于每分钟1品脱(每秒8毫升)。
泉是地下水的天然集中地表出露,是地下含水层或含水通道呈点状出露地表的地下水涌出现象,为地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地质和水文地质条件的结合下产生的。适宜的地形、地质条件下,潜水和承压水集中排出地面成泉。
泉往往是以一个点状泉口出现,有时是一条线或是一个小范围。泉水多出露在山区与丘陵的沟谷和坡角、山前地带、河流两岸、洪积扇的边缘和断层带附近,而在平原区很少见。泉水常常是河流的水源。在山区如沟谷深切,排泄地下水,许多清泉汇合成为溪流。在石灰岩地区,许多岩溶大泉本身就是河流的源头。泉水常年不断地汇入河流,是河流补给的重要部分。
温泉的种类
火山型温泉,当雨水降到地表,向下渗透到地壳深处,受高热、压力作用后,循裂缝上升涌出地表时,温度仍高于人体体温,即形成所谓温泉。其涌出的形态很多,有默默无声缓缓涌出,也有隆隆巨喷而出,还有一些是热水和着泥浆、天然气一起涌出。
非火山型温泉,包括深城岩温泉、变质岩温泉、沉积岩温泉。即通过物理探测、地质分析,推算出因地热产生的含水层深度,从而在有温泉开发可能性的地热地区进行钻探,从深层断裂带打出温泉水。
温泉依温度之高低不同可分为三类:高于75℃者为高温温泉,介于40℃至75℃者为中温温泉,低于40℃者为低温温泉。
按热水的酸碱性不同还可以分为三类:酸碱值低于6者为酸性温泉,氢离子浓度大于8者为碱性温泉;酸碱值在6与8之间者为中性温泉。 温泉中主要的成份包含氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子,依这三种阴离子所占的比例可分为氯化物泉、碳酸氢盐泉、硫酸盐泉。
除了这三种阴离子之外,也有以其他成分为主的温泉,例如重曹泉(重碳酸钠为主)、重碳酸土类泉、食盐泉(以氯化钠离子为主)、氯化土盐泉、芒硝泉(硫酸钠离子为主)、石膏泉(以硫酸钙为主)、正苦味泉(以硫酸镁为主)、含铁泉(白磺泉)、含铜、铁泉(又称青铜泉)
其中食盐泉也称盐泉,可依含氯化物食盐的多寡,区分为弱食盐泉和强食盐泉。 根据温泉的温度、活动、型态等物理性质,可将温泉分为普通温泉、间歇温泉、沸泉、喷泉、喷气孔(或硫气孔)、热泥泉六类。
依温度深井热水和温泉虽然都是属于地下水源,但其各自的温度性质存在性和应用范围却还是有其之相同也有其不同的地方。
深井热水属于人工钻井只需为水泵交付较少电费就不用再交水费,一般是指获取深度地下水的井,通常在干旱地区如中国西北比较常见。钻探深度:20米—300米,水温在17度左右,广泛用于生产、生活和厂用冷却。
深井水的特点作用:
①钻探深度为20米—300米。②取水量在每小时1—100吨。③水温在17度左右,广泛用于生产、生活和厂用冷却。④深井隐蔽不占场地、井口直径(10-30厘米)、施工条件要求不高,用深井泵提水,可常时常年供水,深井水可代替价格昂贵的自来水。
深井水的优点好处:
① 只需为水泵交付较少电费就不用再交水费 ;
② 不但可作食用水,还可以作为工商业用水 ;
③ 来自深处地壳岩层水,含有齐全的人体必须矿物质,水质无污染,口感清甜 ;
④地下水能暂时减缓缺水的困境 ;
⑤ 可沿用你原有的输水管道输送地下水,一拧开水龙头就能喝到地下水,跟自来水一样方便 ;
⑥ 一般情况钻入地下40米以内有水,工程费用合理,工程期短 ;
⑦ 井口小,占地只有3—4平方分米,绝不影响家居美观及正常生产作业 ;
⑧ 地下水恒温24℃,冬暖夏凉;
而温泉则是纯天然自然泉水,来自大自然应用地域范围广泛性来自于世界各地。温度一般超过20℃以上左右范围内。分布世界各地,是天然形成的地下涌出的矿水。严格意义说,是从地下自然涌出的自然水,泉口温度显著地高于当地年平均气温而又低于(等于)45度的地下水天然露头叫温泉,并含有对人体健康有益的微量元素的矿水。
泉水的概念有两点,其一,含水层或含水通道与地面相交处产生地下水涌出地表的现象。这种现象多分布于山谷和山麓,是地下水的一种重要排泄方式 。其二是地下含水层的承压水天然露头点,这种想象多分布在平川地带。 火山型温泉
当雨水降到地表,向下渗透到地壳深处,受高热、压力作用后,循裂缝上升涌出地表时,温度仍高于人体体温,即形成所谓温泉。其涌出的形态很多,有默默无声缓缓涌出,也有隆隆巨喷而出,还有一些是热水和着泥浆、天然气一起涌出。
非山形温泉
非火山型温泉,包括深城岩温泉、变质岩温泉、沉积岩温泉。即通过物理探测、地质分析,推算出因地热产生的含水层深度,从而在有温泉开发可能性的地热地区进行钻探,从深层断裂带打出温泉水。 泉水流量主要与泉水补给区的面积和降水量的大小有关。
补给区越大、降水越多,则泉水流量越大。泉水的流量随时间而变,一般在1年内某一时刻达到zui大值,以后流量逐渐减小。许多大泉流量达到zui大值的时间与雨季并不一致,常晚于雨季。流量大而稳定的泉,往往可成为良好的供水水源,
根据水流状况的不同,可以分为间歇泉和常流泉。如果地下水露出地表后没有形成明显水流,称为渗水。根据水流温度,泉可以分为沸泉、温泉、冷泉、冰泉。泉可以按照其流量大小分为八级,一级泉的流量超过每秒100立方英尺(2800升),二级泉的流量在每秒10到100立方英尺之间,八级泉流量则小于每分钟1品脱(每秒8毫升)。
泉是地下水的天然集中地表出露,是地下含水层或含水通道呈点状出露地表的地下水涌出现象,为地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地质和水文地质条件的结合下产生的。适宜的地形、地质条件下,潜水和承压水集中排出地面成泉。
泉往往是以一个点状泉口出现,有时是一条线或是一个小范围。泉水多出露在山区与丘陵的沟谷和坡角、山前地带、河流两岸、洪积扇的边缘和断层带附近,而在平原区很少见。泉水常常是河流的水源。在山区如沟谷深切,排泄地下水,许多清泉汇合成为溪流。
在石灰岩地区,许多岩溶大泉本身就是河流的源头。泉水常年不断地汇入河流,是河流补给的重要部分。火山型温泉,当雨水降到地表,向下渗透到地壳深处,受高热、压力作用后,循裂缝上升涌出地表时,温度仍高于人体体温,即形成所谓温泉。其涌出的形态很多,有默默无声缓缓涌出,也有隆隆巨喷而出,还有一些是热水和着泥浆、天然气一起涌出。
非火山型温泉,包括深城岩温泉、变质岩温泉、沉积岩温泉。即通过物理探测、地质分析,推算出因地热产生的含水层深度,从而在有温泉开发可能性的地热地区进行钻探,从深层断裂带打出温泉水。
温泉依温度之高低不同可分为三类,高于75℃者为高温温泉,介于40℃至75℃者为中温温泉,低于40℃者为低温温泉。而按热水的酸碱性不同还可以分为三类,酸碱值低于6者为酸性温泉,氢离子浓度大于8者为碱性温泉;酸碱值在6与8之间者为中性温泉
如何做好钻井工程
*,加强前期地质论证工作,提高钻井成功率。近年来,各地地质队伍采用先进技术方法进行综合勘查,综合解释,切实开展前期地质论证工作,在进行充分论证的基础上,确定探采结合的地热井井位。实践表明,在石油部门打过油气探井的地方打地热井,成功率较高。
而在一些地方,由于地质构造复杂,勘查技术手段有限,致使钻探工作失利,大量资金流失。目前,就地热勘探工作的发展势头看,各地地热井越打越深,不仅在地热异常区打井,在非异常区也打井,风险很大。因此,为提高钻井成功率,zui大限度地减少钻探风险,做好前期地质论证工作取得必要的地质依据,是十分重要的。
第二,发展地热资源的直接利用和梯级利用。如前所述,我国中西部的大部分地区地热资源丰富,类型齐全,分布广泛,且多为中低温。高温地热资源仅分布在藏南、滇西和川西地区。因此,在我国中西部地热资源的开发利用方面,以发展中低温地热资源的非发电利用,即直接利用为宜,如在纺织、印染、造纸、热供水、饮用等方面开展综合利用。
目前,在我国中西部的一些地热区,地热采暖后尾水的温度多在30~40℃之间,尚未充分利用就被大量排出,说明目前资源浪费的现象是较为普遍的。建议按不同温度开展地热资源的梯级利用,即根据"因地制宜,物尽其用"的原则,发挥资源优势,减少浪费,提高地热利用率。
第三,发展高温地热资源的非电利用。对一些高温温泉、沸泉以及间歇喷泉来说,发电利用并不是地热开发利用的*方向。比如间歇喷泉,它是在特定的地质构造背景下形成的,在世界范围内仅发现数处,如美国黄石公园的老实泉、冰岛大喷泉以及我国藏南的搭各加、谷露、查布和川西的热坑(茶洛)等,均属十分罕见的奇特景观。发展上述地热景观的非电利用,对于保护这类自然"瑰宝"更具有深远意义。
第四,合理开采,有效保护,实现地热资源的可持续开发。地热资源是可再生的能源资源,同时又是有限的资源,其补给的过程是极其缓慢的。在我国中西部的一些地热田,如羊八井、西安、昆明、郑州等地,由于过量开采而引起水位持续下降,有的地方已导致资源枯竭,严重影响到地热田的寿命。
为保持地热井水量和水压的稳定及防止地热尾水对环境的影响,一方面要加强管理、采取限量打井、限制开采量等措施,合理开采、有效保护,另一方面,需结合地热田具体条件,反复进行回灌试验取得可靠参数,以确保地热资源的可持续开发。
目前我国利用地热主要用于发电,工业烘干及制冷空调,供暖,医疗洗浴,温室,养殖,农业灌溉等,它的应用范围取决于地热水的温度高低.温度高,可用于地热发电;温度低,则只能用于地热温室,养殖及农业灌溉. 地热井用于发电,在我国一些地热田地区,常常用于发电.
在工业上主要用于烘干,纺织印染以及制革洗涤等方面,地热水用于工业的适用温度.用于供暖的地热水温度一般在60度以上,分为直接供暖和间接供暖.在医疗洗浴中zui适于洗浴的地热水温度是40~60℃温度偏高需加入凉水或适当降低温度后方可用于洗浴这样做对地热资源是一种浪费;温度偏低 会使身体感到不适.
我们经常饮用的矿泉水,不少低温地热水 因其来源于深部 未受人为污染并含有一些有益于人体健康的微量元素可作为饮用天然矿泉水开发利用 我国近年来开发的一些饮用天然矿泉水中 就有相当一部分是低温地热水.
我们生活中运用到地热井的地方很多,因此在现在生活中是非常广泛。 钻井过程中钻井液的作用 很多人都喜欢去泡温泉,它是从地下自然涌出的自然水,并含有对人体健康有益的微量元素的矿水.
但是温泉是有温泉钻井打钻出来的,钻井工作是一件耗资很大的工程,他需要做很多的工作和很多的工业设备.
钻井液就是其中的一种工程设备,温泉钻井公司分析钻井液的作用. 专业打井钻井施工分析钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质.钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液.钻井液按组成成分可分为清水,泥浆,无粘土相冲洗液,乳状液,泡沫和压缩空气等.
清水是使用zui早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区. 温泉钻井是地热打井工作的重要环节,耗资很大,因此施工之前要进行地质勘探,掌握该地地热地质背景资料,对该地地热资源成矿条件及赋存情况进行判断,地热钻井同样是如此,我们要做好充分的准备才能施工,以确保工程安全稳定完工.
地热(温泉)水资源评价阶段:
1、主要目的是:全面评价钻探出来的温泉水,为资源的开采、开发利用做指导。、主要内容是:编制水资源评价报告、矿泉水注册申请报告、地质灾害评价报告、环境影,响评价报告、安全评价报告、水资源论证报告、矿山恢复治理方案、资源开发利用方案。
3、工作步骤是:
A、编制地质资料,即温泉井完钻后编制水资源勘查评价报告、矿泉水注册登记申请报告、划定矿区范围报告、矿山恢复治理报告、水土保持方案。
B、编制其他主管部门资料,即编制环境影响评价报告、安全评价报告等。
C、编制产业开发资料,即编制温泉开发利用方案。
4、工作成果是:获得相关批准文件,以申报取水许可证、采矿许可证。
地热来自于地球内部,地核散发的热量透过地幔的高温岩浆传达至地壳形成"地热能"。
常见的地热依其储存方式,可分为3种类型:
*种是水热型,称为热液资源,统称为地热水,指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸收地热,其所储集的热水及蒸汽,经适当提引后可为经济型替代能源,即常见的地热水、温泉,其开采历史悠久。第二种是土壤热源型,地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
第三种是热岩型,称为干热岩资源,指浅藏在地壳表层的熔岩或尚未冷却的岩体,可以人工方法造成裂隙破碎带,再钻孔注入冷水使其加热成蒸汽和热水后将热量引出。
其中第二、第三种类型不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层深层、近乎无限的可再生能源,使得地热能成为清洁的可再生能源的一种形式,其开采技术近年来获得突破。地热井供暖的前半段,是资源开发,后半段是资源利用,但使这两者紧密沟通起来的,是地热水。
而地热水具有各种性质,携带着各种化学物质,长年利用造成结垢是不可避免的。此外,地热井本身的锈蚀由于其设备的性质也是普遍存在的,因此,除垢防腐工作,是地热井供暖后期利用过程中需要定期关注的重要工作,需要进行合理的规划和管理。
此外,有些大型地热井集中供暖项目中,由于使用大量的地热水,因此可以适当地进行地热回灌。地热回灌可以提高地热资源利用率、减少废气热水对于环境的污染,同时维持地热资源的可持续利用。回灌有很多种模式,可以根据地质条件和具体的经济状况采用不同的回灌措施,达到地区地下资源的水热均衡,确保地热井供暖项目的长久效益。
*、钻温泉井下管套
在钻温泉井过程中,我们会遇见不同地质情况,所以管套设就显得异常重要了。我们需要通过管套对井口进行保护,以便达到安全钻温泉井的目的。
第二、起钻、下钻
在钻温泉井过程我们经常需要起钻和下钻。我们为了更换钻头,经常要起钻,我们需要将钻跟钻头提升到地面之后,再将用钝的旧钻头取下来。
第三、泥浆与钻井
大家都熟知,在钻温泉井过程中总会有大量的泥浆产生,所以其中就有一步泥浆处理,就是利用泥浆作为井内的循环流体,泥浆除了仍旧担任移除岩屑的重要任务外,必须再具备其它多种功能,才能完成深井及困难井的钻温泉井作业。
人工挖井、顿钻钻井已经被彻底淘汰;旋转钻井仍是当今钻井主旋律,在今后的一段时内它也将起到重要作用,它的各种机械设备也将更加先进和成熟,以次适应复杂的井底情况;激光钻井是一项新技术,它可能会改变整个钻井概念
1.1 深井和超深井深层石油储层钻井技术
在我国对石油能源的需求日益显著的今天,我国深层石油储层分布比较广泛的西部和东部地区对深井和超深井深层石油储层钻井技术的需求将进一步增加,然而受限于深层石油储层地质构造的复杂状况以及深井和超深井深层石油储层钻井技术自身的缺陷,深井和超深井钻井技术在我国深层石油储层分布比较广泛的西部和东部地区的深层石油储层的勘探中并未得到充分的利用,显然实现深井和超深井深层石油储层钻井技术的改进,有效克服钻井施作的过程中因地质构造的复杂性而引发的勘探难题将成为深井和超深井深层石油储层钻井技术的发展方向。
1.2 特殊工艺水平井深层石油储层钻井技术
目前我国用于深层石油储层勘探的钻井大多属于半径适中的水平井。其中在这些半径适中的水平井中使用zui为广泛的就是特殊工艺水平井,其中常见的特殊工艺水平井有多分支水平井、径向水平井以及侧钻水平井等。以下就这几种常用的特殊工艺的水平井钻井技术分别给予详细的说明。
1.2.1 多分支水平井钻井技术
对于多分支水平井钻井技术来说,不管采用的水平井是老井、新井、直井还是定向井中的哪一类,都允许在同一主干井眼中侧钻两口以上分支的水平定向井。多分支水平井钻井技术主要用于离散的深层石油储层的勘探。另外,多分支水平井钻井技术还具有节省成本投资以及控制平台数量的优势,与其他水平井钻井技术相比,多分支井水平井钻井技术在节省平台数量的同时,还可以实现石油产量的增加,而且比较环保,使用多分支水平井钻井技术可以进一步减轻深层石油储层勘探钻井对环境的污染。
1.2.2 径向水平井钻井技术
径向水平井钻井技术又被称之为超短半径水平井钻井技术,径向水平井钻井技术要求用高压射流破岩方法,并且配备有专门的井下钻井系统。径向水平井钻井技术的zui大优势就是钻井效率高,而且所需要的地面设备比较少,与其他水平井钻井技术相比,径向水平井钻井技术可以节省大量的空间资源。
1.2.3 侧钻水平井钻井技术
侧钻水平井技术所采用的水平井多是半径短小的小井眼水平井,而且这些水平井是在老井和工程报废井中进行侧钻处理的,侧钻水平井钻井技术主要用于老油气田的深层石油储层的勘探开采。
1.3 大位移井深层石油储层钻井技术
目前对大位移井的定义主要有以下两种:其一,所谓的大位移井就是指测深不小于垂深两倍的水平井或定向井,如果测深大于垂深的三倍时的水平井或定向井则称为特大位移井;其二,是指水平位移不小于垂深两倍的水平井或定向井。由于为了满足不同类型深层石油储层勘探钻井的需要,在大位移井钻井技术的基础上又形成了各种各样的大位移井改进的钻井技术。
1.4 复合钻井深层石油储层钻井技术
复合钻井深层石油储层钻井技术多采用的是螺杆钻具配合p d c钻头的复合钻井技术,复合钻井深层石油储层钻井技术具有破岩效率高以及转速高的特点,与传统的转盘钻进机械相比,复合钻井深层石油储层钻井技术的钻速非常高。
