提高溫泉鉆井成功率的核心在于前期精準勘察與全程科學管控,通過降低地質(zhì)不確定性、優(yōu)化技術(shù)方案,最大化規(guī)避干眼風險。
前期勘察是決定鉆井成敗的基礎,需通過多技術(shù)手段明確地下熱儲的位置、規(guī)模與特征,避免盲目施工。
多維度物探技術(shù)結(jié)合:綜合使用電法(如可控源音頻大地電磁法 CSAMT)、磁法、重力勘探等,探測地下巖層結(jié)構(gòu)、斷裂帶分布及熱異常區(qū)域,定位可能的熱儲層位置和深度。
地球化學分析:采集周邊地下水、土壤或氣體樣本,分析水的溫度、礦化度、同位素組成,判斷地熱流體的來源與運移路徑,輔助確認熱儲層的可靠性。
詳細地質(zhì)調(diào)查:結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,實地調(diào)查地表斷裂痕跡、溫泉出露點、火山巖分布等,追溯地熱資源的地質(zhì)背景,縮小目標鉆井區(qū)域范圍。
根據(jù)勘察結(jié)果定制鉆井方案,確保技術(shù)參數(shù)與地下地質(zhì)特征適配,減少施工中的意外風險。
合理確定井深與井身結(jié)構(gòu):依據(jù)預估的熱儲層深度,設計適宜的井深(避免過淺未達熱儲或過深增加成本);同時根據(jù)巖層硬度、穩(wěn)定性,選擇直井或定向井結(jié)構(gòu),配置對應的套管規(guī)格(如表層套管、技術(shù)套管),防止井壁坍塌或地下水串層。
選擇適配的鉆井設備與工藝:針對不同巖層(如松軟沉積巖、堅硬花崗巖),選用對應的鉆井設備(如旋轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆機)和鉆頭(如牙輪鉆頭、金剛石鉆頭);在高溫地層區(qū)域,采用耐高溫的鉆井液和井下工具,避免設備損壞或鉆井液性能失效。
鉆井過程中需實時監(jiān)測地質(zhì)數(shù)據(jù),及時應對突發(fā)情況,確保施工方向與熱儲層目標一致。
實時地質(zhì)錄井與測井:通過巖屑錄井(分析鉆井排出的巖屑,判斷地層巖性變化)、電測井(測量井下巖層的電阻率、孔隙度等參數(shù)),實時追蹤地層變化,確認是否接近目標熱儲層,若發(fā)現(xiàn)與勘察結(jié)果不符,及時調(diào)整鉆井深度或方向。
嚴格控制鉆井液性能:根據(jù)井下溫度、巖層穩(wěn)定性,動態(tài)調(diào)整鉆井液的密度、黏度和失水性能,既能冷卻鉆頭、攜帶巖屑,又能平衡地層壓力,防止井噴、井漏等事故,保護熱儲層的滲透性(避免鉆井液堵塞熱儲層孔隙)。
及時處理施工異常:遇到井壁坍塌、卡鉆、漏失等問題時,立即停止鉆井,通過注入堵漏劑、調(diào)整鉆井液密度或更換鉆井工藝等方式解決,避免問題擴大導致鉆井失敗。
利用周邊已鉆井的資料,總結(jié)區(qū)域成井規(guī)律,為新井提供直接參考,降低探索成本。
收集鄰近鉆井數(shù)據(jù):獲取周邊溫泉井的成井報告,分析其井深、熱儲層巖性、出水溫度、水量等參數(shù),找出區(qū)域內(nèi)熱儲層的共性特征(如常見深度范圍、關(guān)聯(lián)斷裂帶走向)。
聘請專業(yè)團隊:選擇有區(qū)域鉆井經(jīng)驗的勘察與施工團隊,其熟悉當?shù)氐刭|(zhì)條件,能更精準地制定方案,應對區(qū)域特有的地質(zhì)問題(如高海拔地區(qū)的低溫施工、火山巖區(qū)的硬巖鉆井)