中華人民共和國地質礦產行業標準中華人民共和國國土資源部發布I前言 Ⅲ1范圍 12規范性引用文件 13術語與定義 14總則 24.1基本要求 24.2地熱井類型及井身結構 25地熱鉆探工程設計 35.1設計要求 35.2設計內容 36鉆井設備選擇與安裝 56.1設備選擇 56.2設備安裝 57地熱井鉆進 77.1鉆進方法選擇 77.2取心鉆進 87.3全面鉆進 7.4擴孔鉆進 7.5定向井鉆進 7.6地熱井鉆進特殊要求 8鉆井液 8.1鉆井液類型與適用條件 8.2鉆井液配制 8.3鉆井液管理與維護 228.4鉆孔護壁與堵漏 229成井工藝 9.1物探測井 9.2掃孔 9.3破壁 23 239.6填礫與止水 9.8洗井 249.9抽水試驗 Ⅱ10壓裂增水 10.1壓裂增水適用條件 2510.2壓裂增水設備及機具 2510.3壓裂層段選擇 10.4壓裂液材料準備 2610.5設備機具檢查與安裝 10.6壓裂施工及操作要求 2611常見井內事故預防與處理 2711.1卡鉆事故的預防和處理 2711.2井噴和有害氣體侵害事故預防措施 2811.3其他事故的預防與處理 12地熱井修復 2812.1涌砂探查與修復 2812.2水量減小檢查及修復 2812.3井管破裂類型及修復 2912.4井內落物處理 13地熱井工程質量 13.1工程質量要求 13.2工程質量保證措施 14工程技術報告與資料歸檔 14.1工程技術報告 14.2資料歸檔 15.1健康管理 15.2安全管理 15.3環境保護 附錄A(規范性附錄)地熱鉆探工程技術報告編寫提綱 38附錄B(資料性附錄)鉆井液處理劑 41附錄C(資料性附錄)國產三牙輪鉆頭 附錄D(資料性附錄)鉆探設計用表 45參考文獻 Ⅲ本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由中華人民共和國國土資源部提出。本標準由全國國土資源標準化技術委員會(SAC/TC93)歸口，本標準起草單位：中國地質調查局水文地質環境地質調查中心、天津地熱勘查開發設計院、北京市地熱研究院、河南省地熱能開發利用有限公司、中國地質科學院勘探技術研究所、山西省第三地質工程勘察院。1地熱鉆探技術規程本標準規定了地熱鉆探設備選擇、鉆探工藝、成井工藝、工程質量、安全施工、職業健康及環境保護等技術工作要求，可作為地熱鉆探設計、施工、管理等各項工作的依據。本標準適用于勘探或開發地熱蒸汽和地熱水的鉆探工作。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB6067.1起重機械安全規程第1部分；總則GB6722爆破安全規程GB/T11615地熱資源地質勘查規范GB50027供水水文地質勘查規范GB50194建設工程施工現場供用電安全規范GB50296供水管井技術規范AQ2004—2005地質勘探安全規程AQ/T9006企業安全生產標準化基本規范DZ/T0148水文水井地質鉆探規程SY/T5964鉆井井控裝置組合配套安裝調試與維護3術語與定義下列術語和定義適用于本文件。地熱鉆探geothermalwelldrilling以勘探或開發地熱蒸汽和地熱水為目的的鉆探工程。地熱井成井wellcompletion又稱完井。指鉆孔達到了預定深度和預期的目的而結束鉆進之后，為滿足開采地熱蒸汽和地熱水要求而進行的井下作業，包括沖孔、換漿、安裝井管、填礫、止水固井、洗井和抽水試驗等工藝過程。井身結構drillwellstructure井眼直徑和井內套管直徑隨井深變化的層次，井身要素包括開孔直徑、終孔直徑、各孔段直徑、深度以及下人套管的直徑和深度等。套管程序casingprogram一口井的套管層數以及下入深度和各層套管的直徑，相應各井段的井眼直徑。2為防止地表以下淺部地層坍塌和流體的侵入，并為安裝井口防噴裝置而下的第一層套管。隔離不同地層孔隙壓力層系或易塌、易漏等復雜地層所下的套管。頂端不延伸至井口的最底端的套管。地熱井防噴器blowoutpreventer地熱鉆探時安裝在井口套管上，用來控制高溫、高壓流體儲層壓力和防止井噴事故的裝置。鉆井液固控系統drillingfluidtreatingsystem清除鉆井液中無用固相和氣相的地面設備，包括振動篩、除砂器、除泥器和離心機等。在套管柱與井壁的環狀空間注入水泥漿使之固結封閉的工藝過程。4.1.3地熱勘探鉆并應按照勘探開采結合的原則進行工程設計。地熱勘探孔有條件成井的，應按地熱生產鉆井技術要求成井，在取得各項鉆井地質及地熱參數資料后轉為生產井利用?？碧骄趶綉獫M足取樣、測井及完井后安裝抽水設備要求。4.1.4地熱開采井一般應按地質勘探井的技術要求進行鉆井施工，全面、準確的獲取各項鉆井地質及4.2地熱井類型及井身結構地熱井類型包括勘探井、勘探開采井、開采井和回灌井4種類型。a)勘探井：用于了解勘探區有關地層剖面結構、厚度，埋藏深度以及斷裂構造等情況。多用于基本地質情況不明、勘探風險很大的地區。通常采用滿足簡單抽水試驗要求的小直徑取心鉆進。b)勘探開采井：通過地球物理勘探、資料收集和綜合分析，認為勘探區具有地下熱儲的形成條件，但還有某些重要資料有待查明，布置勘探開采結合井。井徑要求較大，表層套管部分滿足下放潛水泵對泵室的要求。根據所存在的地質問題，可分段采取少量巖心。c)開采井：當一個地區已發現了地熱田，并且控制了其范圍，在地熱田范圍內按照合理的井距，以3需要取心。d)回灌井：用于地熱水利用后回灌進行的鉆井。隨著地熱田的開發，產水層的水位會逐漸下降，需要打注水井將水回灌到熱儲層中，以保持熱儲層的能量和水位，使地熱田能夠長期穩產。4.2.2地熱井井身結構常用地熱井井身結構見表1。表1常用地熱井井身結構四開注2:二開：表層套管固井(或變徑)以后再開鉆，稱第二次開鉆注3:三開：二開技術套管固井(或第二次變徑)以后再開鉆，稱第三次開鉆注4:四開：若已有兩層技術套管(或第三次變徑),則以下鉆進稱為四注5:各段深度根據地層變化情況而定。對擬投入開發利用的鉆井泵室段套管下入深度、口5地熱鉆探工程設計5.1設計要求5.1.1設計應在施工單位技術負責人的主持下，由地質、鉆探技術人員共同編制，經單位審核后，提交任務來源單位，經評審和審批后，方可實施。5.1.2設計的內容應符合國家、行業及地方有關地熱勘探開采的要求和規定。5.1.3收集已有及周邊地質資料為設計提供依據。5.1.4收集井場調查資料(自然環境、地形地貌、交通和土壤情況等)和相鄰井鉆井資料。5.1.5應根據鉆井深度和井徑，合理選擇鉆井裝備。5.1.6鉆井平臺高度應滿足安裝井控裝置要求。5.1.7井身結構應滿足鉆井、成井取水以及獲取地熱資源參數的需要。5.1.8套管程序應備用一級口徑。5.1.9鉆井液性能應有利于保證鉆井過程順利、安全。5.1.10鉆井工藝選擇應有利于保護熱儲層、避免或減少對含水目的層的污染。5.1.11應優先使用環保裝備和材料。5.1.12有關內容應以圖表形式表述，設計用表參見附錄D。5.1.13設計與實際情況不符時，應及時變更設計并報批。5.2設計內容5.2.1.1工程概況項目來源、鉆井編號、鉆井類型、井口坐標、設計井深、設計目的層、鉆井目4項目任務書/合同、相關標準及規范等、相關技術成果及資地熱地質條件、地質構造概況、地層概況、鉆遇地層預測表、目的熱儲層特征預測、預測水溫、水量等。段；套管壁厚與鋼級技術性能要求；過濾管孔隙度、纏絲間距要求；射孔成井的射置等技術要求。對各井段施工重點提出要求，對可能出現的井內事故及復雜情況提出預防與處理措施。根據鉆井地層確定成井工藝?；鶐r裂隙型成井各層套管下入方法、固井方法及要求、洗井方法及要求?？紫缎统删鲗犹坠芟鹿?、過濾管下管、止水和固井方法及要求，洗井方法及要求等。井口裝置及安裝要求，鉆井交付要求。55.2.8工程預算6鉆井設備選擇與安裝6.1.1鉆機主要根據地質情況、鉆進工藝方法和設計井深、井身結構等條件，結合實際設備狀況進行選擇和配套使用。6.1.3根據鉆機的類型、地熱井的類型、開孔直徑與鉆井深度等選擇井架與平臺。6.1.4根據鉆井液固相控制需要選擇合適的固控系統。6.1.6根據地熱井施工及洗井的需求，合理選擇所需供6.1.7根據各類型鉆機及主要設備的用電量來確定發電機組。6.1.8根據預期井口壓力及安裝套管的尺寸選擇井口防噴器，其額定壓力應大于預測井口壓力的6.2設備安裝井液材料存放和輔助設備安裝的占地要求。6.2.1.1.3盡量避開在易滑坡、易坍塌和泥石流發育的地段施工。在山坡修筑井場地基，巖石堅固穩定6.2.1.1.4盡量避開洪水期或避免在可能受洪水侵襲的地段施工。必須施工時，應挖好排水溝和修筑堤壩。距地下通訊電纜及構筑物、給排水管道等水平距離大于2m,距公路距離應符合《公路安全保護條例規6.2.1.1.6井場地基修建時，應確保井架在安裝(起落)過程中或工作時，井架主體及附屬的繃繩、避雷器等設施與場地上空的高壓輸電線路的安全距離符合AQ2004—2005的要求。6.2.1.1.7進出井場的道路及井場內地基必須堅固，66.2.1.2.1鉆探主體設備的布置應以確定的孔位中心為基準，進行合理就位與安裝。6.2.1.2.3工作場地布置應符合安全施工、6.2.1.2.4鉆井液池的容量應滿足鉆井施工中的正常循環、能容納固井作業泵入前置液、水泥漿液及頂替液而排出的孔內鉆井液。6.2.2.1.2井(塔)架的起落作業，6.2.2.2.1應按照確定的井位及鉆機各部分的安裝順序進行安裝。鎖住繃繩緊繩器。6.2.2.3.1鉆井液循環管線的安裝，應滿足鉆井施工各種工況下6.2.2.3.2上漿罐、鉆井液攪拌罐、噴射加料斗安裝應方便鉆井液配制與有利于泥漿泵供液，振動篩等6.2.2.5.1用電裝備、控制開關、連接線路的布置及技術參數，應滿足鉆井施工要求，并有一定的能力6.2.3.1.1根據鉆孔結構設計、熱儲層巖層特征、采用的鉆井工藝以及鉆進技術要求，準備好各種相應規格的鉆具。6.2.3.1.2根據鉆孔的設計口徑、各口徑鉆進工作量、巖層的可鉆性等參數，配備不同規格、種類的76.2.3.1.3根據井管的種類、連接方式、下入長度、總重量等，準備不同種類的吊具、卡具、擰管工具、浮力板及多輪游車等。6.2.3.1.4根據鉆孔結構設計、固井止水位置、止水段長、采用的止水方法，準備好配制固井漿液的機具及輸送管路、固井水泥頭、井底單向灌注器、止水托盤、掃盤鉆具等。6.2.3.2材料準備6.2.3.2.1根據鉆孔施工設計要求和熱儲層保護方案，備足鉆井液基漿材料、各種化學添加劑、熱儲層暫堵劑等。6.2.3.2.2根據固井止水工藝和質量要求，備足固井材料及其相應的添加劑。6.2.3.2.3備足用于修復鉆頭、加工特殊鉆頭的各種硬質合金、復合片、球齒合金等。備足用于加工鉆鋌扶正器、擴孔器等特殊工具的研磨材料。6.2.4開工檢查6.2.4.1設備安裝調試后，施工方應對施工井場的主體鉆井設備、附屬設備進行檢查。6.2.4.2施工方對施工井場的安全設施及裝備，應按安全規范要求進行檢查。6.2.4.3施工方應對施工井場的廢渣處理與堆放、廢漿處理方案與布置的合理性、堆放場地的容量等進行檢查。6.2.4.4施工方檢查合格后，報工程建設方(業主)或建設方授權的本工程監理機構復檢或驗收。6.2.4.5驗收合格后，由建設方(業主)或建設方授權的本工程監理機構，簽發工程開工令。7地熱井鉆進7.1鉆進方法選擇根據地層巖性、設計技術要求、設備及施工條件等因素，確定鉆進方法和選用鉆具，一般可參照表2綜合考慮。一開鉆進時，對于卵漂石地區，可選用鋼絲繩沖擊鉆進；對于開孔見基巖，可選用潛孔錘沖擊回轉鉆進、擴孔鉆進。二開以后，一般采用全面鉆進或按照鉆探設計要求進行取心鉆進。表2鉆進方法及適用條件取心硬且研磨性強、裂隙發育，可鉆性級別6級～8級的出露的針狀合金切削刃面積不變孕鑲金剛石鉆頭適用于可鉆性級別5級～12級巖層；天然表鑲金剛石鉆頭適用于可鉆性4級～10級巖層液動沖擊回和部分7級的巖層；金剛石沖擊回轉鉆進適用于可鉆8軟至中硬巖層速獲得較高的鉆速，可與螺桿鉆具、層、成井后洗井容易第四系砂上、砂粒層以及各類穩定性較好的基巖鉆證充足施工用水具有沖擊和回轉雙重碎巖作用；可以噴射鉆進對泥漿泵條件要求較高，泵壓不宜低于13MPa能有效克服泥頁巖地層糊鉆、泥包鉆頭。能大幅度提高軟-中硬地層鉆進效率同合金刮刀鉆頭全面鉆進同牙輪鉆頭全面鉆進同潛孔錘正(反)循環全面鉆進取心鉆頭可按表3選擇。9表3取心鉆頭及適用條件軟至中硬地層鉆進取心聚晶人造金剛石取心鉆頭軟到中硬地層鉆進取心中硬到硬地層取心，能在金剛石復合片取心鉆頭與表鑲金剛石取心鉆頭效果不理想的交界區域獲得較好效果注：各類取心鉆頭直徑一般有76mm、91mm、96mm、110mm、122mm、130mm、149mm、150mm、152mm、200mm、216mm、250mm、311mm等，也可根據需要，設計、制造其他外徑的取心鉆頭。7.2.2取心鉆進常規地熱井取心鉆具有密閉取心鉆具、海綿取心鉆具橡皮筒取心鉆具等，使用時可按表4選擇。表4取心鉆具及適用條件自鎖式取心鉆具中硬至硬地層取心吸附巖心溢出的流體，獲得高質量的巖心軟地層、松散地層、砂礫巖及嚴重破碎地層的取心作業，以定向取心鉆具7.2.3鉆進技術參數可根據鉆進地層、選擇的鉆進方法和鉆孔口徑，遵照DZ/T0148執行。7.2.4鉆進操作要求7.2.4.1下鉆操作要平穩，不得猛剎、猛放，猛墩，裸眼井段要控制下鉆速度，遇阻不得硬壓。遇阻經上下活動鉆具無效，應及時接方鉆桿開泵沖洗，上下活動鉆具，仍下不去時可掃孔。連續掃孔井段20m仍下不去時，應起鉆通井，井眼暢通后再下入取心鉆具。7.2.4.2下鉆過程中應根據井下情況要分段循環鉆井液，調整好鉆井液性能，調整好剎車系統，檢查校準指重表、核對調整機上余尺，檢查設備，保證取心作業能順利進行。7.2.4.3初始鉆壓宜在10kN～20kN,低擋轉速，鉆進0.3m～0.5m,待巖心順利進到卡簧內，再逐漸加足鉆壓進行正常取心鉆進。7.2.4.4取心鉆進時，做到送鉆均勻，如遇蹩泵卡鉆應認真分析，確屬地層因素時應減壓鉆進。鉆進中應密切注意泵壓和鉆速變化，及時分析井下情況是否正常，有無卡心、磨心現象。7.2.4.5確定割心時制動卷揚，硬地層時原轉速轉動轉盤10min～20min,磨細底部巖心后，低擋轉速，上提鉆具拔斷巖心。軟地層可直接上提拔心，如果取心過程中鉆速很快，拔心前可適當循環攜砂。割心后應立即起鉆。7.2.4.6起鉆操作應平穩，不得猛剎驟停，不可單吊環起鉆。起鉆時應用液壓鉗或旋繩卸扣，無液壓鉗時且拔心顯示完好，可用轉盤卸扣，但要操作平穩，不猛轉猛停。井孔應灌滿鉆井液，提鉆中途不得接方鉆桿循環鉆井液。7.3全面鉆進7.3.1鉆具組合鉆進中常用腦具組合規格尺寸見表表5常用鉆具組合規格尺寸鋯具組分鉆頭工Q203mm鉆鋌1C)77.8mm鉆鋌士℃127mm鉆桿或鉆頭十必177.8mm鉆鋌1☆159mm(或14鉆頭+必165mm(或C177.8mm)鉆鋌+C159(或146mm)鉆鋌+C127mm鉆桿或鉆頭+C159mm(或146mm)鉆鋌+127mm鉆7.3.2鉆頭選擇7.3.2.1刮刀鉆頭有兩翼、三翼、四翼、六翼，頭部為階梯型的錐形鉆頭、矛式鉆頭、塔式鉆頭等型式。一般兩翼刮刀鉆頭適用于可鉆性級別1級～4級的松軟巖層。三翼鉆頭可用于松軟至中硬巖層鉆進。四翼鉆頭可用于中風化基巖或硬土層鉆進。六翼鉆頭一般用于大口徑表層鉆進。鑲齒刮刀鉆頭、金剛石刮刀鉆頭可用于5級～7級的中硬巖層鉆進。7.3.2.2銑齒牙輪鉆頭一般用于上部松軟地層(巖層可鉆性級別小于5級)鉆進，鑲齒鉆頭一般用于較硬地層(巖層可鉆性級別大于5級)鉆進；在容易井斜地層，選用牙輪偏移量小、無保徑齒及齒多而短的牙輪鉆頭。鉆頭結構類型參見附錄C。7.3.2.3金剛石復合片鉆頭適用于可鉆性小于5級的軟到中硬地層，不適合在破碎、軟硬變換頻繁以及硬地層中使用。金剛石復合片鉆頭適用于高溫鉆井，適于較高轉速(可達400r/min),適于配合井底動力鉆具使用。7.3.3.1在松軟地層可選用鉆井液回轉鉆進、噴射鉆進和氣舉反循環鉆進。7.3.3.2在較硬地層可選用鉆井液回轉鉆進、氣動或液動潛孔錘鉆進和氣舉反循環鉆進。7.3.3.3在熱儲開采段可選用鉆井液回轉鉆刮刀鉆頭鉆進技術參數為：a)鉆壓：一般可鉆性級別1級～4級的巖石為鉆頭直徑單位長度0.12kN/mm～0.16kN/mm,5級～7級巖石為鉆頭直徑單位長度0.15kN/mm～0.20kN/mm。b)轉速：第四系松軟地層、中軟巖層鉆進時鉆頭邊緣線速度1.4m/s～1.7m/s;硬土層鉆進時鉆頭邊緣線速度2.0m/s~3.0m/s;第四系卵礫石層、中硬巖層鉆進時鉆頭邊緣線速度1.0m/s~c)泵量：一般600L/min～2500L/min。淺孔鉆進時，鉆井液上返速度不超過3m/s;深孔鉆進時，鉆井液上返速度不超過2m/s;第四系流砂層、松散層或破碎易塌巖層鉆進時，鉆井液上返速度可低至0.1m/s。牙輪鉆頭鉆進技術參數為：a)鉆壓：以達到所鉆巖石的破碎強度值為宜，并結合設備能力和鉆具強度等安全因素合理選擇。在中硬以上巖層中鉆進宜采用鉆頭直徑單位長度0.3kN/mm～0.4kN/mm,在中硬以下地層中鉆進可采用鉆頭直徑單位長度0.1kN/mm～0.3kN/mm。b)轉速：鉆頭外緣回轉線速度以0.8m/s～1.5m/s為宜；遇卵礫石層或嚴重破碎地層可降低到大口徑為30r/min～60r/min。c)泵量：以滿足鉆井液上返速度0.1m/s～0.5m/s為宜，條件允許時取大值。使用干空氣鉆進時上返風速以15m/s～25m/s為宜。金剛石復合片鉆頭鉆進技術參數為：a)鉆壓：以鉆頭直徑單位長度0.10kN/mm～0.49kN/mm為宜。b)轉速：以60r/min～300r/min為宜。c)泵量：以600L/min～2500L/min為宜。條件允許時，盡可能采用大排量。液動潛孔錘鉆進技術參數為：a)鉆壓：使用全面鉆進球齒沖擊鉆頭時，按鉆頭直徑單位長度所需壓力，在中硬以上巖層中鉆進宜采用0.055kN/mm～0.20kN/mm,采用牙輪鉆頭時，應選用常規回轉鉆進鉆壓的1/5~b)轉速：一般在30r/min～60r/min。硬巖或強研磨性巖石，轉速以30r/min～45r/min為宜；對于裂隙發育的巖層和軟塑性巖石，轉速宜選用120r/min～170r/min。c)泵壓和泵量：泵壓和泵量按產品使用說明選擇。7.3.4.5氣動潛孔錘鉆進氣動潛孔錘鉆進技術參數為：a)供氣量：排渣通道上的上返速度不低于15m/s。b)供氣壓力：供氣壓力不低于孔內最大水柱高度時的啟動風壓與空氣潛孔錘工作風壓之和。c)鉆壓：鉆頭直徑單位長度壓力為0.06kN/mm～0.08kN/mm。d)轉速：一般以20r/min～50r/min為宜。7.3.4.6氣舉反循環鉆進氣舉反循環鉆進技術參數為：a)沉沒比(氣水混合器埋入水下的深度與其至氣水龍頭頂端出口距離的比值):一般氣舉反循環鉆進沉沒比應大于0.5。b)氣壓：氣舉反循環的供氣壓力一般在0.6MPa以上。c)供氣量：在氣水混合比為1.4～1.7、流體上返速度為3m/s～4m/s時，氣舉反循環達到最佳排d)氣水混合器位置：氣水混合器以下至鉆頭的鉆具長度一般為氣水混合器沉沒深度的2倍~e)鉆壓：鉆頭直徑單位長度的壓力為0.06kN/mm～0.12kN/mm。噴射鉆進技術參數為：a)泵壓一般不低于13MPa。b)轉速：根據據使用鉆頭而定。c)泵量：鉆頭噴嘴的噴射速度應達到100m/s以上。7.3.5鉆進操作要求7.3.5.1鉆進需要加壓時應使用鉆鋌加壓，鉆鋌總重量按所需鉆壓值的1.3倍估算。7.3.5.2鉆頭的類型和尺寸應與所鉆地層、孔徑相適應。下鉆前應檢查鉆頭水眼暢通情況和鉆頭磨損情況，不得使用不符合要求的鉆頭。新鉆頭應先磨合鉆進0.5m左右，再逐漸增加到設計鉆壓。當鉆速下降，應提鉆檢查。鉆頭提出后應進行分析、測量，如果非正常磨損嚴重則該型鉆頭不適應所鉆地層，應進行更換。7.3.5.3接單根鉆桿下放鉆具前，應先開泵、啟動回轉器，再下放鉆具到井底，逐漸加壓鉆進。下鉆應平7.3.5.4保持鉆井液性能良好，使孔內清潔、孔壁穩定，防止卡、埋鉆事故發生。7.3.5.5正常鉆進中要求操作平穩，均勻給進，不得猛放猛壓。注意鉆具扭矩變化，如有異常，隨時調整鉆進參數。同時，要確保鉆井液排量滿足要求。7.3.5.6鉆遇泥巖井段時，若鉆速下降明顯，可適當提高鉆壓，降低轉速；若鉆遇硬夾層發生輕微蹩鉆現象時，可適當降低鉆壓，同時降低鉆速，等鉆穿后再采用正常參數鉆進；鉆進卵礫石、破碎帶時，應調整鉆壓，適當降低轉速，防止鉆頭在井底跳動，劇烈震動和憋車。7.3.5.7液(氣)動潛孔錘鉆進加接鉆桿時，應注意檢查被加接鉆桿內有無堵塞物。下鉆前，應在地表做液(氣)動潛孔錘啟動試驗，檢查沖擊器是否工作、卡釬套是否牢固等，正常后方可下鉆。7.3.5.8液(氣)動潛孔錘每次下鉆，不得將鉆具直接下到孔底，當鉆具距孔底0.5m左右時，即開始送水(氣),待水(氣)暢通后，方可慢速回轉并下降鉆具。當鉆頭接觸孔底后，沖擊器應立即啟動沖擊，如不沖擊，可上下竄動鉆具，確認沖擊器工作正常后，再將鉆進參數調整至正常值進行鉆進。7.3.5.9液(氣)動潛孔錘鉆進時，發現蹩泵、潛孔錘停止沖擊，經上下竄動鉆具、調整泵量(氣量)無效7.3.5.10液(氣)動潛孔錘鉆進時應隨時注意觀察泵(氣)壓變化情況。壓力突然下降，是鉆桿、沖擊器活塞、鉆頭折斷或接頭漏水(氣),應提出鉆具進行檢查修理；壓力突然增加，是由于孔內坍塌掉塊或巖粉過多，應停止鉆進，上下活動鉆具，大泵(氣)量沖孔排粉。7.3.5.11噴射鉆進時，鉆頭不得滯留在一個位置大泵量循環鉆井液。7.4擴孔鉆進擴孔鉆進技術規程遵照DZ/T0148執行。7.5定向井鉆進7.5.1地熱定向井設計要求7.5.1.1在地熱井鉆進受地面建筑物和設施影響時、地質構造特點采用直井不能有效地勘探開發地下熱儲層時、遇到井下事故無法處理或者不易處理時、遇到井噴、著火，常規方法難以處理時，設計定向鉆井。7.5.1.2定向井軌跡設計宜選擇在垂直剖面內，選擇簡單的軌跡，減小井眼曲率，縮短井身總長度。7.5.1.3宜利用地層自然造斜規律，進行井斜角、井斜方位角、造斜率等的設計。7.5.1.4造斜點應避開復雜地層，選擇地層硬度適中的位置。造斜點距離上層套管鞋應大于50m。7.5.1.5在選擇井眼曲率時，造斜鉆具的造斜能力滿足鉆進要求時，盡量縮短造斜井段的長度。一般要求增斜率在3°/30m左右，降斜率在1.5°/30m左右。7.5.2定向井施工鉆具常用定向井施工鉆具有以下3種組合：a)井底動力定向施工鉆具(由下至上)組合：造斜鉆頭→井底馬達(渦輪、螺桿或電動機)→彎接頭→無磁鉆鋌→鋼鉆鋌→鉆桿。地熱定向井宜采用1°30'～2°30'的彎接頭。b)彎外殼定向施工鉆具(由下至上)組合：造斜鉆頭→彎外殼井底馬達(渦輪、螺桿或電動機)→無磁鉆鋌→鋼鉆鋌→鉆桿。c)轉盤定向井施工鉆具(由下至上)組合：射流鉆頭→變向器→扶正器→無磁鉆鋌→鋼鉆鋌→鉆桿。采用單點定向或隨鉆定向。7.5.4直井段施工7.5.4.1根據造斜點的深度和井眼尺寸合理選擇鉆具組合和鉆井參數、嚴格控制井斜角。7.5.4.2造斜點深度小于500m時，采用鐘擺鉆具或塔式鉆具組合鉆井，嚴格控制鉆壓、控制井斜角不7.5.4.3造斜點深500m～1000m時，采用塔式鉆具或鐘擺鉆具組合，合理選擇鉆井參數。鉆至離造7.5.4.4造斜點深度大于1000m,采用塔式鉆具或剛性滿眼鉆具組合。穩定器和鉆鋌未進入地層前減壓鉆進50m,逐漸加至設計鉆壓。鉆至距造斜點100m時減壓鉆進，控制井斜角不大于2°。7.5.4.5直井段鉆完后，按照兩測點間不大于50m測距進行測斜，并根據測斜數據進行井眼軌跡計算并繪制水平投影圖和垂直剖面投影圖。7.5.5.1定向造斜鉆具按照設計要求下入至預定造斜點位置。7.5.5.3在測斜照相的同時，對井口鉆桿、方鉆桿和地面鉆桿進行打印。并把井口鉆桿的印痕投到轉盤7.5.5.4調整安置角(調整后的安置角是：設計方位角+反扭角),鎖住轉盤、開泵鉆進。7.5.5.5定向鉆進時每鉆進1根～2根鉆桿進行一次單點測斜，根據測量的井斜角和方位角及時修正7.5.5.6有線隨鉆測斜儀定向造斜時，把測斜儀的井下儀器總成下入無磁鉆鋌內，使定向靴的缺口坐在定向鍵上。鉆進時可從地面儀表直接讀出實鉆井眼的井斜、方位和工具面角，并控制井眼按照設計軌跡常用增斜鉆具組合為：鉆頭→近鉆頭扶正器→無磁鉆鋌(根據井斜角、方位角的大小確定無磁鉆鋌的長度)→鋼鉆鋌(無磁鉆鋌和鋼鉆鋌的總長度為20m～30m之間)→扶正器→鉆鋌(10m)→扶正器—鉆鋌→隨鉆震擊器→加重鉆桿→鉆桿。增斜鉆具組合中鉆頭直徑與扶正器外徑允許差值為3mm～4mm。增斜組合是在轉盤鉆的基礎上利用靠近鉆頭的鉆鋌部分，使用扶正器得到各種鉆具的組合。按照增斜能力的大小分為強、中、弱3種結構，配合尺寸見表6。中增斜組合注1:L?為鉆頭與第一扶正器之間長度。注2:L?為第一個扶正器與第二個扶正器之間長度。注3:L?為第二個扶正器與第三個扶正器之間長度。7.5.6.2.2及時測量，隨鉆作圖，掌握井斜和方位變化的趨勢。如增斜率達不到設計要求時，應及時采增斜率達不到設計要求時，應及時采取下列措施：a)通過調整鉆井參數改變增斜率。增加鉆壓可使造斜率增大；減小鉆壓，則造斜率降低。b)更換鉆具，改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的距離，距離越短增斜率越低；距離越長增斜率越高。改變的范圍在10m～30m。c)改變近鉆頭扶正器與上面相鄰扶正器之間的鉆鋌剛性。剛性越強增斜率越低；剛性越弱增斜a)應用變向器調整井眼方位。適用于方位漂移不大、井眼規則、井徑擴大率小的中硬地層井段。b)扭方位。因地層等因素造成方位嚴重漂移，影響中靶或侵入鄰井安全限定區域時，應運用井下馬達帶彎接頭等方法及時調整井眼方位。7.5.6.2.4斜井段進行設備檢修時，不得長時間將鉆具停留在一處循環或空轉掃孔。穩斜鉆具組合：鉆頭→近鉆頭扶正器→短鉆鋌(2m～3m)→扶正器→無磁鉆鋌單根→扶正器→鉆按照穩斜能力的大小，分為強、中、弱3種。配合尺寸見表7。7.5.7.2.1在方位漂移嚴重的地層鉆進，為了穩定井斜方位，應在鉆頭上連接2只～3只足尺寸的扶a)將近鉆頭扶正器與其相鄰的上扶正器之間的距離增加到5m～10m。b)減少鉆頭上面第二只扶正器的外徑(欠尺寸扶正器)。7.5.7.2.3需要更強的穩斜組合時，可使用雙扶正器串聯起來作為近鉆頭扶正器。表7穩斜鉆具組合及配合尺寸單位為米中穩斜組合 注1:L?為鉆頭與第一扶正器之間長度。注2:L?為第一個扶正器與第二個扶正器之間長度。注3:L?為第二個扶正器與第三個扶正器之間長度。注4:L?為第三個扶正器與第四個扶正器之間長度。注5:Ls為第四個扶正器與第五個扶正器之間長度。7.5.8降斜施工7.5.8.1常用降斜鉆具組合：降斜鉆具組合：鉆頭→無磁鉆鋌→鉆鋌(鉆頭與扶正器之間的距離為10m～30m)→扶正器→鉆鋌→鉆桿。鉆頭與扶正器之間的距離應根據井斜角的大小和要求的降斜率來確定。降斜鉆具組合中扶正器的外徑可以較增斜、穩斜鉆具組合中扶正器外徑稍小些。按照降斜能力的大小分為強、弱2種結構，配合尺寸見表8。表8降斜鉆具組合及配合尺寸單位為米注1:L?為鉆頭與扶正器之間長度。7.5.8.2降斜施工操作7.5.8.2.1降斜段宜簡化下部鉆具組合，應減少鉆鋌和扶正器的數量。7.5.8.2.2施工中應注意保持小鉆壓和較低轉速。7.5.9定向鋁井施工要求7.5.9.1井底馬達下井前應在并口進行試運轉，工作正常方可下川。7.5.9.2造斜鋁具下井前應按規定扭矩緊扣，遇阻應起鉆通開，不得硬壓或指孔。7.5.9.3定向造斜鉆進，應按規定加壓，均勻送鉆，以保持恒定的鉆具反扭角。7.5.9.4造斜鉆進起鉆，應用旋扣器或旋繩卸扣，不得用鉆盤卸扣。7.5.9.6應盡量減小定向造斜段的方位偏差，若發現偏差，應及時扭方位。7.5.9.7鉆進過程中應實時了解軌跡的變化情況，采用適宜的造斜鉆具或鉆具組合，使井眼軌跡沿著設計軌跡進行。7.5.9.8應盡量減少鉆具與井壁間的摩擦力。宜加入潤滑劑提高潤滑性。下套管及電測井之前應加入1.5%～2%的固體潤滑劑。7.5.9.9在井眼曲率大的井段，應定期下入鍵槽破壞器處理，保持井壁光滑。認真記錄起下鉆遇阻遇卡位置，結合測斜資料，判斷鍵槽位置，提前處理。7.5.9.10鉆具組合變換時，應嚴格控制下放速度，遇阻不得硬壓。用剛性小的鉆具組合鉆出的井眼，改換剛性強的鉆具組合以前，應先用剛性適中的鉆具組合通井掃孔。7.5.9.11控制鉆井液性能，提高動切力，增強攜帶巖屑能力，保持井眼干凈。7.5.9.12定向井鉆進應配有振動篩、除砂器、除泥器等3級以上凈化裝置，使鉆井液含砂量小于0.5%。7.5.9.13叢式井、繞障井、應根據鄰井和設計井井眼軸線的相對位置，及時進行最近距離掃描跟蹤，并作出防碰圖。7.5.9.14定向井使用的鉆具應比相同井深的直井使用的鉆具強度高。使用金剛石復合片鉆頭或其他高效能鉆頭鉆井，每鉆進300m(斜井段)應進行一次提、下鉆。鉆具及配合接頭等下井前應檢查通孔直徑和有無雜物，保證測斜儀器能順利下入。7.6地熱井鉆進特殊要求7.6.1直井防斜操作要求7.6.1.1使用合理鉆具結構和級配，盡量采用滿眼鉆進。一開使用塔式鉆具，二開以后使用鐘擺鉆具，扶正器外徑不宜小于鉆頭直徑3mm。7.6.1.2鉆遇軟硬交互地層及傾角變化界面過渡帶時，應及時調整鉆進參數。7.6.1.3提鉆前要測量井斜，發現井斜有增大趨勢應及時采取措施。深孔鉆進時，盡量采用鉆鋌加壓。7.6.2掃孔作業要求7.6.2.1在新鉆頭下鉆距井底一根鉆桿時，在接鉆桿前、軟硬夾層變化段、斷層前30m處、在檢修設備或其他原因停鉆后重新鉆進時，應進行掃孔作業。7.6.2.2通井過程中在井底以上一個立根、提下鉆、電測井時遇阻遇卡井段和提鉆后發現鉆頭直徑磨損變小時應進行掃孔作業。7.6.2.3帶彎接頭或彎馬達的鉆柱組合不可加壓掃孔，遇阻時開泵沖洗，上下活動鉆具并變換方向試下，無效時應提鉆通井掃孔。7.6.2.4在松軟、破碎地層、斷層處和增斜、降斜段掃孔時，防止鉆出新井眼。7.6.2.5從下向上掃完一根鉆桿后，應再從上向下掃孔，然后停泵、停轉，在單(立)根范圍內上提、下放鉆柱至無阻卡為止。7.6.3錄井作業要求7.6.3.1巖屑錄井要求巖屑錄井應滿足下列要求：a)一般取樣間距為5m。取樣宜在振動篩下固定位置撈取，取樣重量不少于500g。撈取后立即清洗干凈，去掉雜物和掉塊，及時進行深度標識、干燥后裝袋。巖屑袋按井深自上而下順序排列、裝箱。地質構造復雜及地層變化孔段，應加密取樣。b)每100m測量一次巖屑遲到時間，確保巖屑的真實性和代表性。巖屑取樣時間等于鉆達時間加遲到時間。7.6.3.2鉆時錄井要求7.6.3.3鉆井參數錄井要求7.6.3.4鉆井液錄井要求鉆井液錄井應滿足下列要求：a)每8h測定一次鉆井液性能，必要時加密測定；每50m測量一次鉆井液入井、出口溫度，必要時加密測量，并做好記錄。b)記錄發生井漏的井深、層位、漏失量、漏速，井漏原因及井漏處理措施。記錄發生井涌、井噴的井深、層位、涌水量、涌速，井涌原因及井涌處理措施。7.6.3.5鉆井記錄要求鉆井記錄應滿足下列要求：a)記錄發生卡鉆、井塌、暾鉆、跳鉆、蹩鉆、掉塊、鉆效改變等的井深、時間、原因及b)鉆遇含氣層時應進行氣測錄井。記錄發生逸氣的井深、層位及逸氣原因等。地層壓力異常地層鉆進時，應進行壓力錄井。地熱勘探井、勘探開采結合井依據鉆井設計書要求進行巖心錄井。在地壓型、高溫或蒸汽地熱田鉆進時，應安裝井控裝置。開鉆前調試防噴器，使防噴器處于良好工作狀態。應合理選擇鉆具內防噴裝置、氣體分離器、鉆井液液面監測裝置。7.6.5鉆遇特殊地層操作要求應密切關注泥漿槽鉆井液上返情況，鉆井液不上返或上返量減小時，則存在漏失，不得提鉆。此時應停止鉆進作業，立刻啟動防噴系統。密切關注井內鉆井液循環情況，鉆井液正常上返后，再決定是否繼續鉆進。7.6.5.2備足鉆井液，控制鉆井液性能。鉆熱液失水量宴小于15mL/30min。7.6.6預防井噴操作要求7.6.6.1設計含理的井身結構，控制在油氣層鉆進時的機械鉆速，防止上噴下漏或下噴上漏造成液柱壓力下降而引起并噴。正確選用開控裝置，發現溢流應及時啟用。7.6.6.2對防噴器、阻流管匯、立管管匯、方鉆桿閥安全閥和內防噴器等開控設備，應按安全作業規程進行定期試壓和功能檢測。7.6.6.3鉆開油氣層前，應對可燃氣體和有毒氣體探測器、計量罐、流量計、液面探側器等進行安全檢7.6.6.4選用合理的鉆井液密度，使其所形成的液柱壓力高于裸眼井段最高地層孔隙壓力，低于地層漏失壓力和裸眼井段最低的地層破裂壓力。應依據隨鉆地層壓力監測的結果，及時調整鉆井液密度。7.6.6.5進入油、氣、水層前。調整好鉆井液性能。在保證鉆屑正常攜帶的前提下，應盡可能采用較低的鉆井液粘度與切力，特別是終切力隨時間變化幅度不宜過大7.6.7防止井漏操作要求7.6.7.1在鉆進過程中需要加重鉆井液時，應控制加重速度、注意開泵泵壓。當下部井段存在高壓油、氣、鹵水、水層的壓力系數超過上部裸眼井段地層的漏失壓力系數或破裂壓力系數時，應在鉆人高壓層之前進行堵漏(或下管封隔),提高上部地層的承壓能力。7.6.7.2發現鉆井液被氣侵后，應立即除氣，盡快恢復鉆井液密度。7.6.7.3鉆開高壓油、氣、鹵水、水層后，鉆進過程中應密切觀測泥漿池中鉆井液的體積總量。起鉆時應將井內灌滿鉆井液，并監測灌入量；下鉆時，應觀測鉆井液返出量。7.6.7.4儲備適量高于井筒內鉆井液密度的加重鉆井液，其數量應接近井內鉆井液量。7.6.7.5油氣活躍的井，下鉆時應分段循環鉆井液，循環時要計算油氣上竄速度，用以判斷油氣活躍程度和鉆井液密度是否適當。7.6.7.6發現溢流應立即啟用防噴器，用一定密度的加重鉆井液進行壓井，迅速恢復液柱壓力重新建立7.6.8.1應安裝鉆井液冷卻裝置及井控裝置。7.6.8.2依據地質條件合理選擇鉆井液類型、抗高溫處理劑、耐高溫鉆頭等。用API推薦的高溫高壓濾失儀及測試方法測量鉆井液高溫高壓濾失量。7.6.8.4在鉆頭之上和主動鉆桿之下各安裝一個止回閥。8鉆井液8.1鉆井液類型與適用條件8.1.3在松散、破碎地層鉆進時，應適當提高鉆井液的粘度和切力，選用較高密度優質鉆井液；在油氣8.1.4在易水化膨脹坍塌的泥頁巖地層鉆進時，應使用失水量低的鉆井液，宜選用鉀基鉆井液、鈣處理鉆井液等具有較強抑制性能的鉆井液。鹽水聚合物鉆井液，也可選用油基鉆井液。8.1.7在缺水地區施工時，應采用節水鉆井液(空氣、泡沫、水霧、泡沫泥漿鉆井液、泡沫泥漿鉆井液8.1.8在高溫地層鉆進時，可選用以磺化類抗高溫處理劑為主的抗高溫鉆井液，并嚴格控制鉆井液高溫高壓失水量。8.1.10鉆井液氣侵嚴重時，應采用液氣分離器或除氣器進行除氣處理。8.1.11在熱儲層鉆進時，宜選用對熱儲層有保護作用或對熱儲層損害小的鉆井液，宜選用低密度滲透恢復率大于80%的鉆井液。8.1.12熱儲層鉆進漏失時不宜進行堵漏，可選用海泡石制備鉆井液，成井后再進行酸溶處理。包括膨潤土(主要成分是蒙脫石，分為鈣土和鈉土)、普通黏土(蒙脫石含量較低，高嶺石或伊利石含土，抗高溫鉆井液宜用海泡石，鉆進油氣層油浸嚴重時宜用有機土配制油基鉆井液。水質對鉆井液性能有重要影響，配置前應對鉆井液用水的水質進行分析。表9鉆井沖洗液類型及適用條件鉆進含鹽(NaCl)、堿(Na?CO?)地層空氣霧化空氣空氣鉆進時鉆遇濕地層，表面活性劑、水與空氣一同注鉆井液處理劑，參照附錄B選擇。8.2.2.2選擇造漿黏土和處理劑、鉆井液處理劑配方設計、計算鉆井液材料用量、確定鉆井液的制備方法。8.2.2.3鉆井液材料用量、處理劑加量，根據鉆井液配方設8.2.3.1.1配制程序為：加水→加土→加無機化學處理劑→加有機化學處理劑；或加水→加無機化學處理劑→加土→加有機化學機處理劑。8.2.3.1.2處理劑應先在配制罐中溶解，加入清水后均勻加入，并保持攪拌直到充分水化。使用時將分別配制好的黏土漿液與處理劑膠液按配比混合并攪拌循環均勻。8.2.3.2鹽水泥漿鉆井液配制先將配制好的抗鹽黏土漿液與處理劑膠液按配比混合均勻，然后均勻加入氯化鈉或氯化鉀?；驅⒖果}土漿液緩慢均勻加入鹽水中，同時按比例加入處理劑膠液，攪拌混合均勻后用泵循環。8.2.3.3壓井鉆井液配制8.2.3.3.1壓井鉆井液(基漿)的類型、配方與性能應與發生溢流前的鉆井液相近，使壓井鉆井液具有較低的黏度，適當的切力和低的濾失量、泥皮摩擦系數和含砂量，24h的穩定性應小于0.05g/cm3。8.2.3.3.2用于壓井的加重鉆井液體積，通常為孔內體積加上地面循環系統中鉆井液體積總和的1.5倍~2倍。配置加重鉆井液時，預先調整好基漿性能，然后均勻加入重晶石加重。8.2.4鉆井液性能指標鉆進不同地層適用的鉆井液性能指標可參見表10和表11。表10空氣鉆井液性能指標巖層性質空氣體積比%空氣5100以上表11常規鉆井液性能指標巖層性質S%砂土層及粉、細、中、粗砂層卵礫石、漂石層流砂、涌水地層、鉀基泥漿、聚合物鉆井液8.3鉆井液管理與維護8.3.1井場應配備振動篩、旋流除砂器、旋流除泥器等鉆井液固相控制設備，必要時配備混合加重裝8.3.2井場應配備漏斗黏度計、比重稱、失水量儀、pH試紙和含砂量儀等，每8h至少測定一次鉆井液的常規性能，并將測得的數據記入班報表。8.3.3鉆前應選擇合適位置挖掘一個廢漿池，匯集廢漿液。8.3.4加入處理劑前，應計算鉆井液循環一周所需時間，將處理劑在一個或幾個循環周內均勻加入。8.3.5不同鉆井液體系的轉換盡量在套管內完成。8.3.6水泥固井后，應去掉部分鉆井液，加水稀釋和清除其中的有害固相，加入相應的處理劑，使鉆井液性能達到設計要求。8.3.8鉆進易塌地層前應調整鉆井液性能，選擇適應地層特性的鉆井液類型及處理劑，嚴格控制濾失量。適當提高鉆井液黏度，可提前加入防漏材料，提高鉆井液的防漏能力。在保證井壁穩定的前提下，應盡量降低鉆井液密度，減小鉆井液靜液柱壓力，并適當降低鉆井液排量。8.3.9破碎巖層鉆進應適當提高鉆井液黏度，降低鉆井液的濾失量，改善泥皮質量，減少井下壓力激動。8.3.10石膏層鉆進可通過加入純堿、除鈣降黏劑等進行清除鈣離子，用抗鈣能力強的降黏劑控制黏8.3.11鉆進富含造漿黏土地層時，應先用清水作為鉆井液，鉆頭破碎下來適當的處理劑。8.4.1孔隙或微裂縫漏失時處理措施8.4.1.1加入3%左右的惰性堵漏材料，隨鉆循環，在漏失位置架橋封堵。8.4.1.2在部分水解聚丙烯酰胺(PHP)或水解聚丙烯腈鈉鹽(HPAN)鉆井液中加入氯化鈣、石灰或水8.4.2壓差引發的漏失時處理措施8.4.2.2向鉆井液中加入泡沫劑并充氣，形成可循環的微泡沫，降低密度(密度可調整到0.6g/cm3~8.4.2.3將1%～3%的單向壓力封堵劑隨鉆加入，進行封堵，壓力消失或降低后，自行解堵。8.4.3裂縫和破碎帶漏失時處理措施8.4.3.1加入高失水劑(如DTR封堵劑、PCC封堵劑和Diacel堵漏劑)。堵漏漿液在液柱壓力下，迅速失去水分，在孔壁形成一層致密、較高強度的濾餅封堵漏失層位。8.4.3.2選用具有速凝，早期強度高，密度低的硫鋁酸鹽水泥，或用普通硅酸鹽水泥加速凝劑和早強劑法灌注水泥漿液。8.4.4涌漏交替或漏失帶存在逕流時處理措施應先向漏失部位灌入部分速凝膠體，在漏層通道狹窄處凝固，然后再注入普通水泥漿液。應根據漏失層特征，選擇速凝膠體的配方；根據漏失層深度，計算漿液輸送時間，確定總量以及各種處理劑的加預測發生井涌或井噴井段，應采用地層壓力平衡鉆進技術，通過調高鉆井液密度，調節地層壓力關9成井工藝9.1物探測井9.1.1測井前應進行通孔，通孔至井底后開泵循環，使井內鉆井液性能指標上下保持一致。9.1.2測井探頭和電纜在起下過程中要緩慢勻速，防止產生抽吸作用。9.1.3根據地質情況和合同要求選擇測井項目。9.2.1為保證井眼的圓整，應采用與原來井徑相同的鉆頭進行掃孔。9.2.2掃孔時，通過鉆機提升和回轉系統在井內由淺而深上下及旋轉運動，容易井斜的區段應反復掃孔。9.3.1根據不同地層或泥皮情況，可采用專用刮刀或鋼絲刷機具破壁。9.3.2用鉆桿連接破壁工具，在井內自上而下慢速回轉方式破壞井壁泥皮，并注意控制提、下鉆具9.4.1破壁結束后，可利用井內原鉆具進行排渣和沖孔換漿。9.4.2對于相對穩定地層換漿黏度宜控制在15s～20s,密度小于1.15g/cm3,地層穩定性較差換漿黏度控制在20s～25s,密度1.15g/cm3~1.20g/cm3。9.5.1.2過濾管主要有橋式過濾管、梯形絲過濾管、貼礫過濾管、鉆孔纏絲管、銑縫式PVC-U塑料9.5.1.3井深大于1500m或腐蝕性較強的地熱井，宜選擇石油套管；過濾管選擇石油套管纏梯形絲的雙層過濾管，不宜直接使用單層橋式過濾管或單層纏絲過濾管。9.5.1.4井管連接推薦使用絲扣連接方式，焊接連接井深不宜超過1500m。9.5.1.5對于基巖穩定地層可根據具體情況裸孔成井；對于破碎掉塊地層應下入井壁管或過濾管，過濾管可視情況選擇鉆孔式或條縫式。9.5.1.6泵室段井管直徑應滿足下入開采泵和測量的要求，泵的安裝深度應大于與開采量相應的動水位。9.5.1.7全井下管時，應在底部有15m～30m沉淀管。9.5.2下管方法及要求9.5.2.1當井管總質量小于鉆井設備的安全負荷時，可采用提吊法下管。9.5.2.2當井管總質量大于鉆井設備的安全負荷時采用二次下管法、浮力塞下管法等。9.5.2.3在物探測井和鉆時記錄資料基礎上，確定下管深度、過濾管安裝位置，并做好排管記錄。9.5.2.4下管前檢查鉆塔、天車、游動滑車、提升系統、管材、絲扣和下管輔助工具。9.5.2.5成井管材應進行強度計算和校核。若井管強度和鉆機提升能力不足，在井管適當位置設計浮力塞，其浮力塞安裝位置和浮力塞(板)厚度由計算確定。9.5.2.6下管前應校正孔深。9.5.2.7下管過程中應保持井管內外液面基本一致，液面差超過10m時須進行回灌。9.5.2.8下管過程中遇到阻力或下入困難時，應及時起拔井管重新掃孔。9.5.2.9下管過程中發現井漏、井塌等現象，應及時提出井管，經處理井壁穩定后再重新下管。9.5.2.10二次及多次下管時，井管重疊部分在15m～30m為宜。9.5.2.11井管下放速度不宜過快，不穩定地層應小于0.3m/s。9.6填礫與止水地熱井需采用填礫方法成井時，具體操作遵循DZ/T0148執行。9.6.2.1較淺的孔隙型地熱井可選用半干黏土球止水，黏土球直徑應小于30mm。止水厚度應不低于9.6.2.2較深的地熱井可根據情況選用膨脹橡膠或膨脹橡膠—普通橡膠聯合止水。止水位置應在最上部過濾器頂端，數量為2組～4組。9.6.2.3裂隙巖溶型地熱井一般采用水泥固井方法止水。9.7固井9.7.1表層套管固井時，水泥漿應返至地表，采用鉆井泥漿泵灌注。9.7.2技術套管固井時，水泥漿返高應不低于400m,套管重疊段用水泥封固嚴密。9.7.3水泥標號不宜小于普硅P.O42.5;當固井段深度大于2000m時，宜采用油井專用水泥。9.7.4水泥漿密度一般控制在1.60g/cm3~1.85g/cm3。9.7.5井管內水泥塞高度宜控制在10m～30m。9.7.6固井深度較大時，應采用專用水泥固井車和水泥漿儲罐車，保證固井時的連續性。孔隙型地熱井洗井可采用潛水泵一空壓機、活塞—空壓機、焦磷酸鈉(鹽酸)—二氧化碳、二氧化碳—空壓機等方法進行洗井；基巖裂隙巖溶型地熱井可采用爆破—空壓機、壓裂—焦磷酸鈉(鹽酸)—空壓機等方法進行洗井。9.9抽水試驗9.9.1抽水主要設備和儀器9.9.1.1抽水設備有空壓機、潛水泵等。溫度超過50℃時應采用高溫潛水泵.9.9.1.2抽水測試儀器主要有堰箱(板)、耐高溫水表、流量計、水位計、溫度計。9.9.1.3抽水設備安裝應按照相關使用說明書進行安裝。9.9.2抽水試驗要求地熱井的抽水試驗應按GB/T11615、DZ/T0148和GB50027執行。9.9.3樣品采集與化驗地熱水樣采集、化驗與保存執行GB/T11615、GB50027等的規定。地熱儲層含有其他氣體時，應按照相關規定取樣檢測。10壓裂增水10.1壓裂增水適用條件10.1.1適用于出水量偏小、具備壓裂增水條件的基巖地熱井。10.1.2井管內射孔壓裂層段固井質量良好，井管無變形、無腐蝕、無漏失。10.1.3裸孔壓裂層段上、下或上部有完整的安全封隔距離。10.1.4井口裝置能滿足壓裂施工要求，場地能安全布置壓裂設備并施工方便。10.1.5壓裂施工結束后，具備抽水、卸荷排液和放噴條件。10.2壓裂增水設備及機具10.2.1地面設備及機具10.2.1.1壓裂泵：泵壓應大于40MPa,泵量大于200L/min。10.2.1.2管路與管匯：承受壓力應大于60MPa。10.2.1.3監測控制系統：包括閥門、計量指示儀表、限壓保護10.2.2.1單封隔器壓裂管柱由鉆桿、卸荷閥、封隔器、水力錨、定壓開啟閥或噴砂器、底閥組成?？捎糜诰軆壬淇讐毫押吐憧讐毫选＿m用的壓裂方式有水力壓裂、混砂壓裂、緩釋酸液壓裂。10.2.2.2雙封隔器壓裂管柱由鉆桿、卸荷閥、上封隔器、定壓開啟閥或噴砂器、鉆桿(長度由壓裂井段確定)、下封隔器和底閥組成?？捎糜趩味位蚨喽螇毫?，適用的壓裂方式有水力壓裂、混砂壓裂。10.3壓裂層段選擇10.3.1依據水文地質資料、綜合物探測井、鉆井與成井資料、抽水試驗等確定壓裂層段。10.3.2根據已知鉆孔資料、設備能力，可采用單層段或多層段壓裂工藝方法。10.3.3同一構造含水層段與臨井相比出水量偏小的層段。10.3.4采用雙封隔器裸孔壓裂時，有效封隔要求壓裂層段上下應有大于5m完整的隔離層段。10.4.1依據目標層的巖性和力學性能參數、壓裂深度、溫度選擇壓裂液類10.4.2脆性巖石宜選用清水或植物膠類有機高分子交聯液作壓裂液。10.4.3塑性巖石或蓋層厚度較大時宜選用植物膠類有機高分子(如田菁粉、瓜爾膠、香豆膠、魔芋粉等)交聯液作壓裂基液，按設計加入支撐劑。10.4.4碳酸鹽巖地層宜選用緩釋酸液作壓裂液。10.4.5壓裂液的破膠時間應控制在16h內，破膠后的黏度不大于10mPa·s。10.4.7壓裂液中膠聯劑宜選用硼砂、有機硼或高價陽離子螯合劑，破膠劑宜選用過硫酸鹽或酶，pH值調解劑宜選用氫氧化鈉或碳酸鈉。10.4.8壓裂液中支撐劑選用硬度和抗壓強度高的材料，如石英砂、陶粒、塑料顆粒等，粒徑范圍取0.2mm～0.8mm、0.8mm～1.2mm。支撐劑的加入濃度應控制在20%左右。10.5.2檢驗安全閥的可靠性、泄壓管路暢通性和防護設施的安全性，提示標識要清晰可辨。10.5.4下井前要檢驗井內壓裂管柱、各種器具是否正常。封隔器兩端的絲扣是否完好，膠簡表面有無破損，封隔器編號與合格證是否相符；按下入深度測量管柱并排序，確定無誤后方可下入井內。10.5.5單封隔器壓裂管柱按照底閥一定壓開啟閥(或噴砂器)—水力錨—封隔器—卸荷閥—鉆桿的順序自下至上安裝。10.5.6雙封隔器壓裂管柱按照底堵一下封隔器一定壓開啟閥(或噴砂器)—鉆桿—封隔器—卸荷閥—鉆桿的順序自下至上安裝。10.5.8開泵循環檢查壓裂設備的工作性能和泵的上水情況是否良好，管匯是否暢通。冬季施工應檢10.5.9確定地表壓裂系統正常后進行試壓，試壓壓力應超過設計壓力6MPa,試壓時間不少于5min。10.5.10試壓過程中檢查井下管柱如封隔器、定壓開啟閥或噴砂器、水力錨等工作是否正常，掌握地層10.6.1壓裂施工工序依次為地層壓裂一加砂—替擠—卸荷與反排一井內管柱卸荷—提出管柱。10.6.2首先泵入壓裂液將地層壓開，然后按設計液量和排量繼續泵入交聯凝膠液，擠張和延伸裂縫至設計目標。10.6.3按設計要求，用混砂設備按設定好的加砂模式進行階段加砂，混砂濃度由低逐漸遞增至設計濃度。初始混砂比應控制在5%～7%,然后逐漸增大加砂濃度至正常值。加砂過程中要保持泵量均勻中途不得減量和停泵。10.6.4加砂壓裂時，若支撐劑在管柱內或井簡內出現沉積時，則會引起壓力升高。此時應立即停止加砂，泵入壓裂液，使泵壓降到安全負荷以內，解除砂堵繼續加砂。如果砂堵不能解除，排砂。10.6.5當混砂液密度降至接近壓裂液密度時，立即泵入設定的頂替液。頂替液用量應嚴格控制，超量會影響壓裂效果，量少支撐劑會殘留在管路內造成砂堵事故。裂施工結束后要卸掉管柱內液體壓力，使封隔器收縮后再提出井內管柱。10.6.9采用雙封隔器座封壓裂時，井內管柱上竄是下封隔器失效，若井內水位快速上升是上封隔器失10.6.10加砂壓裂過程中管線發生刺漏，應停止加砂進行反洗，清除井內沉砂后更換刺漏管線。11常見井內事故預防與處理11.1卡鉆事故的預防和處理11.1.1.4提下品遇阻時，不充許強拉或向下猛螂應及時開泵掃孔。保持孔內液柱居力。性能。專程打撈。再確定處理方法。11.1.2.4處理掉塊卡鉆事故，應先以提、竄鉆具為主，繼而用拉頂結合或增加動滑輪數量增大提升能油、廢機油或解卡劑(液)泵注到卡鉆事故孔段進行浸泡，每隔1.5h~2h上下活動鉆具一次，直至解卡。11.1.2.6在碳酸巖層段發生卡鉆，采用鹽酸溶解法解卡。將3%～10%的稀鹽酸溶液(應考慮孔內水11.1.2.8巖心管被卡時，可采取先用小徑鉆頭掃透變徑接頭及巖心，震活被卡巖心管，再下人公錐打撈。11.1.2.9如果反鉆桿存在困難、采用倒扣與套銑交替進行而存在被卡風險時，可直接采用鉆桿內爆破的方法，先取出孔內未卡鉆具，然后再處理孔內被卡的粗徑鉆具。11.2井噴和有害氣體侵害事故預防措施11.2.1施工前應充分了解井位區域地質構造特性和地層特性，若存在油氣、煤層氣，采空洞(坑)等異常地層，應提前制定預防和處理井噴的預案。11.2.2進入異常地層前，應配制一定數量的高密度鉆井液，隨時準備實施壓井作11.2.4在異常地層中鉆進，應注意觀察鉆井液的循環狀況、泵壓變化以及鉆井液池液面情況，及早發11.2.6發現井噴的預兆，應先向井內打入高密度鉆井液，爭取一次井控成功，若不成功，再實施二次井控。11.2.7實施二次井控關井后，井口壓力會不斷上升，應合理控制井口壓力值，使其不得超過井口裝置的額定工作壓力、套管最大抗壓強度的80%、套管鞋處的地層破裂壓力中的最小值。鉆具事故、套(井)管事故、孔內落物事故、測井事故和填礫堵塞等事故的預防與處理，遵循12地熱井修復12.1.1首先利用井下電視或漏沙檢測儀確定是否因為井管破裂而引起的涌砂，檢測重點位置為靜水12.1.2通過井下電視檢查若沒有發現問題，可考慮是由礫料下沉、井內壓力平衡破壞、成井工藝等因12.1.3抽水觀察出砂(渾水)的時間，計算排出靜水位至動水位水體積所需時間和各段砂層中的砂礫上升到井口所需時間，確定涌砂位置。必要時可采用分段抽水確定出砂位置。12.1.4修復前應先進行必要的洗井、排渣和井壁腐蝕和結垢物清理。12.1.5因井管腐蝕破裂引起的涌砂，可采用小一級套管法局部或全部補管，也可采用水泥灌注法封閉破裂位置。12.1.6因過濾管部分引起的涌砂，可采用小一級貼礫過濾管或普通過濾管填礫法進行補管。12.1.7因降深過大，井管內外壓力嚴重失衡造成涌砂時，應更換小流量水泵抽水控制含砂量。12.2.1收集地下水水質化驗數據、地層情況及成井柱狀圖，并配合井下電視圖像分析判別水量減小的原因。12.2.3對于地層坍塌造成的水量減小，可通過抽水和使用過程中的異常情況、成井情況、地層情況等綜合方法來判斷。12.2.4水量減少修復應根據不同情況，采用單一或聯合洗井方法進行處理，適用條件及方法見表12。表12水量減小處理方法與適用條件效率高、成本低清除作用破壞其強度效率高、成本低效率高、成本低12.4.3可來用控制爆破技術定向破壞井內落物或將落物沉入開底12.4.4打攜落物常用的設備有吊車、卷揚機、電動葫蘆等。井內落物提升阻力過大時，可用千斤頂進行起拔。13地熱井工程質量13.1工程質量要求13.1.1.3直井井徑擴大率作為參考指標，在固井段平均井徑擴大率應不大于15%,有特殊要求時以設計要求為準。每1m～2m取一個，在接近或鉆達熱儲層時應加密采取。每個巖屑樣不少于500g。13.1.2.2黏性土、膠結性較好的砂巖、完整基巖巖心采取率平均不低于70%;風化或破碎基巖平均不低于40%。13.1.3.1每鉆進100m、換徑和下管前、鉆進主要熱儲層井段和終孔后應校正井深。校正井深誤差不大于1‰。13.1.3.2地熱鉆井直井段孔斜，深度300m內不大于1°,2000m以內不大于7°,2000m以深不大13.1.3.3一般定向井的全角變化率要求連續三個測點的計算值不大于5°/30m。特殊情況，以設計要求為準。13.1.4.1使用清水鉆進時，提鉆后和下鉆前各測一次水位，兩次觀測間隔應大于5min;停鉆小于24h時每4h測一次水位，停鉆大于24h時每8h測一次水位。做好記錄和注明觀測的時間。13.1.4.6每班至少測量一次鉆井液消耗量，有突然變化時增加測量次數，注明進尺消耗量和單位時間消耗量及對應深度，記錄明顯消耗量變化和全耗時的具體對應的時間與深度。13.1.5.1采用泥漿鉆井液鉆進的鉆孔，應進行徹底沖孔換漿，并按地質和物探測井要求配管與下管。13.1.5.2孔隙型地熱井采用橡膠傘(圈)止水時，數量不得少于4個，安裝于過濾管頂部巖層穩定密實井段。也可按地質設計要求采用水泥封固止水。13.1.5.3裂隙巖溶型、裂隙型地熱井應采用水泥封固方法止水。在裸眼以上不同尺寸的套管與井眼環空應按地質設計要求分別固井。一次固井或跟蹤固井。技術套管超過1000m、地層比較穩定時，固井水泥填入高度可小于技術套管長度，但不得小于500m,并需在其頂部再壓入垂向深度不小于100m的水泥。13.1.5.5套管固井水泥符合9.7.3和9.7.4要求。13.1.5.6井管內水泥塞高度符合9.7.5要求。水泥候凝24h,G級油井水泥候凝36h。13.1.5.8在鉆開技術套管、尾管頂部的水泥塞后，要進行試壓，試壓壓力不小于3.0MPa,穩定時間不少于10min,10min內壓降≤0.5MPa為合格。地熱井的抽水試驗執行GB/T11615、DZ/T0148和GB50027。13.2工程質量保證措施13.2.1.1按設計要求及時取樣并準確確定層位。13.2.1.2所取巖屑樣要從鉆井液凈化裝置排出的巖屑樣留取，不得隨意從鉆井液沉淀池中撈取。13.2.1.3所取巖屑樣應保證足量，并具體標注。13.2.1.4所取巖屑樣宜在室內保存，在室外保存的要防止雨淋。13.2.1.5采取巖屑樣時要用清水沖洗干凈，自然風干后，由現場地質人員進行巖性描述，然后裝入巖樣13.2.1.6巖屑樣應按自上而下的順序擺放并妥善保管，驗收后按有關規定處理。13.2.1.7正循環回轉取心鉆進，回次進尺長度不得超過巖心管長度；當鉆進取心困難的地層時，除嚴格控制回次進尺長度和鉆進時間外，還應控制鉆進技術參數；必要時應采用專用取心工具或配合物探測井。13.2.1.8提取巖心時，要慢提輕放，從巖心管內退取巖心時，不能猛敲猛打。13.2.1.9取出的巖心樣，應按上下順序排列，不得顛倒，并及時填寫回次標簽或在巖心樣上標明編號，及時編錄、取樣或裝箱。13.2.1.10鉆井未經驗收，巖心樣不得隨意處理，所留巖心樣應保留至工程驗收后，按工程設計要求辦理。13.2.2簡易水文地質觀測13.2.2.1應按照地質設計要求及時觀測。13.2.2.2采用專用儀器觀測，數據要準確，并做好觀測記錄。13.2.3孔深與孔斜13.2.3.1鉆進過程中應按照規定及時校正孔深，使井深誤差控制在設計要求之內。13.2.3.3根據地質條件合理選擇鉆進方法，針對不同巖層條件確定合理的鉆進技術參數。13.2.3.4根據鉆井結構合理選擇鉆具組合。牙輪鉆進宜采用鉆鋌加壓，并在鉆鋌的適當位置加扶正器(鐘擺鉆具);用筒狀鉆具鉆進要選擇長、直鉆具，換徑時要采用導向鉆具；擴孔時要采用引向鉆具。13.2.3.5鉆進軟硬互層、卵石層及破碎帶地層，要輕壓慢轉，送鉆均勻，同時要適當控制泵量。13.2.3.6按設計要求及時測斜，發現井斜征兆及時采取預防措施。13.2.3.7在水敏性地層、鹽巖地層鉆進時，選擇合適的鉆井液體系，且按設計要求調整好鉆井液性能，確保井徑擴大率不超過規定范圍。13.2.3.8定向造斜鉆進時，嚴格按要求加壓，送鉆要均勻。單點測斜要求不少于3個測點，每鉆進2根~3根鉆桿用單點測斜儀檢查一次，最后一個測點必須是當時測得的最大井深?？刂坪迷煨甭剩厥庖蟮木?，定向時的井眼曲率控制在5°/30m以內。13.2.3.9按照設計增斜鉆進參數鉆進，使井眼曲率變化平緩，軌跡圓滑。及時作圖，掌握井斜、方位的變化趨勢。因地層等因素造成方位嚴重漂移影響中靶時，應使用造斜鉆具及時調整方位。13.2.3.10在方位漂移嚴重的地層鉆進，可在鉆頭上方接2個～3個足尺寸穩定器。因地層因素的影響,采用穩斜鉆具出現降斜趨勢時，可用微增斜鉆具組合實現穩斜效果。13.2.3.11降斜井段應選擇合理的降斜鉆具結構，鉆頭和穩定器之間距離應根據井斜角的大小和要求的降斜率確定。降斜井段的單點測斜間距一般不超過50m。由于地層、操作等原因出現降斜鉆具不降13.2.4.1下管前應進行物探測井，確定熱儲位13.2.4.4采用壓差法進行止水效果檢查時，應采用提水降低管內水位進行止水效果檢查。方法和洗井時間。正確安裝。13.2.5.2抽水試驗按松散層從小到大，基巖層從大到小的降深順序進行。13.2.5.3抽水試驗一般進行3個落程，抽水時間分別為24h、16h、8h,水位穩定時間一般為8h。測13.2.5.4抽水試驗結束后