多工艺空气钻探技术在地热井开发中的应用

李志杰 崔召凡

摘要：多工艺气钻技术始于“七五”时期的中国，经过多年的研究和创新，已发展成为当今的辅助设备和装备，使其更加先进，内容更加丰富。本文通过结合生产实践，介绍了该技术的优势及其在地热建设中的应用，并介绍了多工艺空气钻井技术与地热钻井设备以及钻井技术测量之间的匹配。

关键词：钻井设备地热建设; 工艺空气钻井; 钻井设备

一、概述

实践证明，多工艺空气钻探技术具有许多优势，并且该技术是适应各种钻探结构形成的首选，特别是在干旱和缺水地区。现阶段我国的智能钻探市场竞争情况极为激烈，因此先进的钻探技术以及设备，在现阶段的竞争市场上，拥有极大的优势。

本着可持续发展政策强国的目的，甚至于全球的人类都在期盼着把现阶段的工业文明转换成贴近自然的生态文明，与此同时，这种革命也会是一场全新的能源上的改变。能源结构以当前的化石能源为主导，并将逐渐转换为非化石能源，也就是可再生能源，例如自然界中的风能水能太阳能生物能地热能海洋能等都属于可再生能源。可再生能源的特点就是数量大，种类多，不会污染环境，能够循环使用，或者由自然界中能够短时间内生成。由此可见，这种可再生能源在实际应用中将拥有很强的竞争力，但是也会受到环境，气候等诸多条件的干扰。

1.1 浅层地热能

根据资源的质量，将其分为四种类型：合适的区域、更合适的区域、较不合格区域和不合格区域。其中，资源利用条件较好的适宜地区主要分布在东北、华东、彰化流域和四川盆地。前层的低热能属于一种低热资源，而太阳辐射以及地球的梯度温度，正是其主要的能量来源。

1.2 中深层地热

根据现实的情况来看，云南以及台湾等地拥有的是温度较高的高温对流地热源，而东南沿海以及交流地区等一些大中型沉积盆地主要分布的就是中低温对流地热源，同时，中低层地热源也是现阶段我国应用潜力最大的地热能源开发项目。

1.3 干热岩

这种能量主要分布在东南沿海地区，如西藏、云南、广东、福建，也分布在山东和陕西地区，是一种不含水或蒸汽的热岩体，主要由各种变质或结晶岩组成。基岩通常埋藏在距地面4公里的深处。

从现阶段地热能源的利用方式上来看，可分为发电以及直接利用。地热能源不单拥有很高的利用率，同时还拥有清洁环保以及可再生的特点，由此可见，地热能源将在未来市场上成为一种具有极高竞争力的新型能源。在地热资源的开发中，现有的地热激情具有建设期长、风险高、成本高的特点，对于建筑单位而言，采用多工序气钻技术是最有效的方法。

二、多工艺气钻技术的优势以及使用状况

2.1 多工艺气钻技术的优势

除了当前的泥浆双重循环外，最近的地能建设还转向了气动潜孔锤和气举反循环钻进技术。如果由于漏孔而导致钻孔困难，则工程进度将被延迟。实践证明，多工艺气钻技术具有许多优点，在建筑领域受到青睐，其技术优势主要体现在以下几个方面。

（1）排气和气液混合介质易于制备，有助于干旱和缺水、极端和冰冻、供水困难的地区的钻井和施工，并可以大大降低水的成本。对于气动锤钻，除了在孔内循环外，还可以使用压缩空气作为动力来实现冲击旋转并提高基岩钻进效率。

（2）由于井眼的流速快，高压空气可以迅速将切水排到地表，并能及时发现地层情况。气液混合介质密度低，可以大大降低井底压力，有效提高鉆井速度，达到较高的井眼质量。

（3）气动下孔锤钻进循环方式采用正循环或反循环，可根据当地情况进行调整。

2.2 科研成果的推广应用

普及和应用主要是水井和地热井、地热源热泵井、补给井，小口径空气反向循环来发电。

2.3 运用知识热情的影响

通过多年的宣传和经验交流，多工艺气钻技术在地热建设中发挥着越来越重要的作用，特别是近年来，加强地热能的产生，地热能产业已经发展成为一个新兴产业。目前，除了合理布局和合理利用已确定的地热能资源的产业布局外，还制定了优惠政策和相应的法律法规，以促进科技创新和克服技术瓶颈。它还促进将废弃的油井转换为地热井的技术。在这种情况下，智能施工技能非常重要。特别是近年来，施工队伍的数量在增加，市场竞争也越来越激烈。在某些地方的建设招标中，使用多过程气钻技术已成为前提，并充分体现了这一点。这项技术在构建智能中起着重要作用。

三、气钻技术应用

该技术的应用对正循环泥浆钻探在地热钻探中的应用具有重要意义，它可以加快后向情况的变化，解决不实现复杂地层正循环的问题，提高钻探效率，促进地热工业化。从全国钻探市场的发展来看，该领域的推广和应用引起了建设单位的极大兴趣，并积极组织推广和应用。目前的应用方法主要是结合气动锤钻和气举反循环钻进。减少施工成本和工期的要求。确实已经使用成熟的技术测试了两种钻井技术的组合应用。根据地热的深度、地层和岩石学，已经形成了适合于各种储热方式的优化油井结构设计。

可以根据井的结构设计和形成条件灵活选择工艺方法。如果负载层很浅，则可以用气动潜孔锤直接钻孔。如果钻孔中的水压很高，则可以用天然气代替。反向循环钻至最后一个孔。

四、结束语

与其他可再生能源相比，地热资源具有独特的稳定性和效率优势。作为一种高效的钻井技术，多工艺空气钻井技术现已成为该领域的应用重点，并且该钻井技术在地质钝化施工中具有突出的优势，因此得到了大家的认可。同时，它引起了钻井行业各级领导的高度重视，并积极组织了推广和应用。

参考文献

[1]鲍宇.地热井开发环节多工艺空气钻探技术的应用[J].住宅与房地产，2017（24）：278.

[2]王达，赵国隆，左汝强，孙建华，周红军，张林霞，李艺.地质钻探工程的发展历程与展望——回顾探矿工程事业70年[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2019（09）：1-31.

[3]王东勇，顾永强.应用膨胀管技术提高地热井开发效果[J].石油和化工节能，2019（01）：34-41.