一、地層垮塌、縮徑、埋鉆(最頻發淺層難題)
1. 流沙、淤泥層塌孔
淺層幾十米常遇松散粉砂、流砂,泥漿護壁差就會瞬間垮孔,埋鉆桿、埋套管。
表現:起下鉆阻力大、撈砂量暴增、循環泥漿含大量砂粒,嚴重直接卡鉆。
2. 軟泥巖遇水縮徑
深部泥巖層吸水膨脹,井眼縮小,鉆桿卡死無法上下。
3. 破碎構造帶掉塊
導熱斷裂帶巖石破碎,鉆進持續掉大塊巖屑,極易卡鉆、磨壞鉆頭。
危害:輕則停工打撈,重則整井報廢,前期鉆井成本全部損失。
二、鉆井液嚴重漏失(裂隙 / 溶洞熱儲專屬難題)
地熱富集區多斷裂、巖溶溶洞,是漏失高發段:
輕微漏失:泥漿緩慢損耗,補漿即可;
惡性漏失:泥漿進地層完全不返漿,循環中斷;
漏失伴隨地層失水,加劇井壁坍塌,形成 “漏塌惡性循環”。
重點風險:鉆遇熱儲大裂隙時漏漿,無泥漿液柱壓力壓制地層,極易誘發井涌、井噴。
三、冷水竄層,溫泉水溫永久不達標(后期不可逆重大缺陷)
多層含水層交錯是溫泉井核心痛點:
淺層常溫淡水層、中層微溫水層、深層熱儲層縱向分布;
固井封隔不到位、套管破損、水泥環開裂,淺層冷水順著套管外壁縫隙滲入熱儲;
現象:剛洗井溫度尚可,連續抽水幾小時水溫持續下降,礦化度明顯降低。
一旦竄層,維修成本極高,多數只能下套管封堵,嚴重者直接廢井。
四、井控風險:井涌、高溫高壓井噴、有毒氣體溢出
深層地熱三大危險介質:高溫熱水、CO?、H?S 硫化氫:
鉆遇高壓熱儲,地層流體壓力大于泥漿液柱,熱水、氣體持續涌出井口,即井涌;
井涌失控發展為井噴,高溫熱水噴射極易燙傷人員,高壓沖毀設備;
硫化氫劇毒、可燃,濃度超標會中毒、爆炸;二氧化碳易造成缺氧窒息。
很多中小型施工隊不配防噴器、氣體檢測儀,是重大安全隱患。
五、鉆穿熱儲底板,下層低溫水倒灌報廢井
只依靠預估深度、盲目加深鉆井極易踩坑:
熱儲下方是致密隔水底板泥巖、頁巖,底板下常賦存低溫承壓水。
鉆透底板后,低溫冷水大量涌入,稀釋溫泉,水溫斷崖下跌,屬于不可逆地層破壞。
六、不出熱水、水量極低(干井 / 貧熱儲問題)
兩種典型情況:
構造判斷失誤:物探點位偏差,井位不在導熱斷裂帶上,全程只有常溫地下水,無高溫熱流體;
熱儲裂隙揭露不足:剛好擦過熱儲邊緣,裂隙發育少,洗井后出水量小、溫度偏低。
特征:泥漿全程無明顯升溫,抽水試驗降深極大、產水能力差,追加鉆井深度提升有限。
七、固井水泥失效、高溫破壞封隔層
地熱井水泥工況惡劣:
普通水泥耐溫差,地下長期高溫(50~90℃+)出現開裂、粉化,形成通水通道;
注漿時漏漿、頂替不充分,套管外壁存在水泥空缺段,形成冷水竄流通道;
固井候凝時間不足,水泥強度不夠,后期抽水震動開裂。
直接后果:分層止水徹底失效,冷熱含水層互通。
八、卡鉆、埋鉆、打撈困難
高發場景:
破碎帶掉塊卡死鉆具;
漏失地層井壁垮塌掩埋鉆桿;
泥巖縮徑抱死鉆柱;
地熱深井鉆具自重極大,打撈工具下入難度高,打撈周期長,部分情況只能切割鉆桿舍棄。
九、高溫、高礦化水腐蝕管材與濾水管
熱礦水含氯離子、硫化氫、高礦化度鹽分,普通無縫鋼管 3 年內腐蝕穿孔;
濾水管濾網銹蝕破損,大量泥沙涌入井筒,造成井下泵頻繁磨損、井筒淤堵;
腐蝕穿孔后,上下含水層串通,徹底破壞井體結構。
十、洗井不通暢,長期水量衰減
熱儲裂隙被泥漿、巖粉、黏土堵塞:
洗井力度不足,僅表面清淤,深部裂隙堵塞無法疏通;
巖溶、黏土充填裂隙,單純空壓機洗井無效,需要酸化、高壓脈沖洗井;
遺留問題:投產后每年水量持續下降,頻繁起泵清砂。
十一、地層沉降、周邊水源干擾
大面積斷裂帶地熱開采,持續抽水形成水位漏斗,周邊水井水位下降;
多井近距離同步開采,互相搶水,單井水溫、出水量逐年衰減;
松散沉積層過量抽采,引發地面輕微沉降,井口套管變形彎折。
十二、配套施工附屬難題
高溫井井口、管路耐壓不足,熱水長期沖刷滲漏;
含硫溫泉管道快速結垢、堵塞,水泵頻繁故障;
施工場地狹小,深井鉆機、泥漿池、防噴設備布置受限;
冬季低溫施工,泥漿結冰、管路凍裂,影響護壁與固井質量。