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地热井钻井过程中漏失对井筒温度分布的影响

科学技术与工程 2024年第23期24卷 9819-9826页

作者：张政赵豫王国荣钟林王敬朋西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 西南石油大学能源装备研究院成都610500 西南石油大学机电工程学院成都610500

针对地热井钻井过程中经常发生的井漏现象,建立了预测井筒和周围地层温度分布二维瞬态温度模型。采用有限体积法对模型进行离散,使用欠松弛迭代法进行求解;通过与之前建立的井筒温度模型进行对比,验证了本文建立的模型的有效性,得到了... 详细信息

针对地热井钻井过程中经常发生的井漏现象,建立了预测井筒和周围地层温度分布二维瞬态温度模型。采用有限体积法对模型进行离散,使用欠松弛迭代法进行求解;通过与之前建立的井筒温度模型进行对比,验证了本文建立的模型的有效性,得到了地热井裸眼段发生漏失时井筒温度分布规律,分析了影响井筒温度分布的敏感性因素。研究表明,在发生漏失的位置,环空钻井液温度分布曲线发生了明显的突变。井筒内持续性的漏失现象会降低环空与钻杆内的钻井液循环温度,体现了井漏对钻井液的冷却作用,尤其对井底靠近漏失层位的部分井段效果更明显。在钻井液循环相同的时间后,漏失情况下的井口温度和井底温度明显低于正常循环情况下的井口温度和井底温度。裸眼地层段漏失的发生不仅对漏失点以上的井筒温度分布产生了重要影响,也显著影响了漏失点以下的井筒温度分布。

关键词：地热井漏失井筒温度瞬态传热模型敏感性因素分析

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四川邻水地热井含膏盐段岩屑碳氧同位素特征

沉积学报 2024年

作者：刘建清黄从俊朱华平何利冉敬中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心)

【目的】碳、氧同位素是碳酸盐岩重要的地球化学指标之一，在揭示沉积、成岩流体特征方面发挥着重要作用，已成为人们研究碳酸盐岩的基本手段之一。目前，国内外已开展了大量石灰岩—白云岩阶段的碳、氧同位素研究，但对于硫酸盐—碳酸... 详细信息

【目的】碳、氧同位素是碳酸盐岩重要的地球化学指标之一，在揭示沉积、成岩流体特征方面发挥着重要作用，已成为人们研究碳酸盐岩的基本手段之一。目前，国内外已开展了大量石灰岩—白云岩阶段的碳、氧同位素研究，但对于硫酸盐—碳酸盐阶段的碳、氧同位素研究较少。沉积序列中的硫酸盐—碳酸盐阶段，仍有可供测试的碳、氧元素，为此项研究提供了可能。目前已有华蓥山地表三叠系膏盐段及澳大利亚Reichenhall含膏地层的碳、氧同位素研究，但这些研究较少且均集中在地表样品。开展地腹膏盐样品碳、氧同位素的研究具有重要的理论意义。【方法】在四川盆地华蓥山东侧四川邻水县高滩镇倒碑村地热井钻进过程中，以嘉陵江组—雷口坡组膏盐夹层岩屑为研究对象，开展了碳、氧同位素研究。【结果】(1)倒碑地热井膏盐夹层岩屑δ18OPDB介于-2.56‰～-15.47‰，平均值为-9.13‰。δ13CPDB介于-4.68‰～-0.12‰，平均值为-2.86‰，Z值普遍低于120，与其海相沉积的特征不符。δ18OPDB、δ13CPDB值明显低于华蓥山地表三叠系膏盐地层及澳大利亚Reichenhall膏盐地层；(2)按两种计算方式地层温度分别为28.18 ℃～111.71 ℃(平均值为68.45 ℃)，4.54 ℃～78.21 ℃(平均值为38.91 ℃)。前者接近地层现今温度，后者偏低可能与计算公式δ18O的取值有关。【结论】该区膏盐地层碳、氧同位素主要受到地层褶皱前深埋阶段热化学硫酸岩还原作用(TSR)作用以及地层褶皱、断裂、抬升后地表淡水的大量灌入影响。地层褶皱前较高的地层温度和有机碳的交换，以及褶皱、断裂后地表水的淡化，是导致该区膏盐层δ18O、δ13C偏低的根本原因。在沉积阶段，可能有少许淡水作用和影响。

关键词：邻水县地热井碳、氧同位素 TSR作用地表水

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地热井高导热水泥导热系数影响因素分析

建材发展导向 2024年第16期22卷 70-72页

作者：丁栋中煤科工西安研究院(集团)有限公司

高导热低密度固井材料(HLC)能够有效解决中深层地热井井深易漏的固井难题，并能有效提高地热井地下换热效率。地热能开发利用可以助力“双碳目标”的实现，采用高导热材料固井是大幅提升地热能开发效率的关键。该文通过试验测试、SEM观... 详细信息

高导热低密度固井材料(HLC)能够有效解决中深层地热井井深易漏的固井难题，并能有效提高地热井地下换热效率。地热能开发利用可以助力“双碳目标”的实现，采用高导热材料固井是大幅提升地热能开发效率的关键。该文通过试验测试、SEM观测等方法，研究了养护温度和养护时间对固井材料导热系数、抗压强度和微观结构的影响规律。结果表明，高导热固井材料(HTC)的导热系数和抗压强度随温度升高均呈先增大后减小的趋势，随养护时间增加则持续增大，其综合性能在60℃时最优；HTC的导热系数对温度的敏感程度更高，抗压强度对温度的敏感程度较低。

关键词：地热井高导热水泥导热系数影响因素

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地热井钻探施工工艺与方法研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第9期 0073-0076页

作者：曹冬梅赵金泉李明明李超宋一帆中国三峡新能源(集团)股份有限公司建设管理分公司北京100053

随着社会经济的不断发展与进步,可持续发展战略的落实逐渐受到了越来越多人的重视。实现可持续发展有利于为我国社会经济的增长提供更加稳固的保障,避免在发展的过程中受到过多的限制。地热作为一种新型的绿色能量,具有降低燃油消耗得... 详细信息

随着社会经济的不断发展与进步,可持续发展战略的落实逐渐受到了越来越多人的重视。实现可持续发展有利于为我国社会经济的增长提供更加稳固的保障,避免在发展的过程中受到过多的限制。地热作为一种新型的绿色能量,具有降低燃油消耗得到重要作用。因为地热资源属于一种可再生的资源,具有非常高的社会价值和经济价值。实现地热井钻探施工工艺与方法的分析,就能够为地热能源的勘探提供更加可靠的技术支持,激发地热的潜力。本文先阐述了地热井钻探,并从多方面对地热井钻探施工工艺与方法进行研究,从而使得地热井钻探的工作方向更加明确。希望能够具有一定的参考价值。

关键词：地热井钻探施工工艺

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雄安新区地热井钻完井技术研究与应用

河北地质 2024年第2期 31-36页

作者：刘延广河北省地矿局第三水文工程地质大队衡水053000

地热能作为一种清洁和可再生能源,已在全球范围内广泛关注和应用。雄安新区是华北地区地热条件最好的地区之一,适合大规模开发地热能。本文总结了在雄安新区地热井钻完井技术的难点及其应用,主要结论为:抗高温防塌钻井液技术有效降低了... 详细信息

地热能作为一种清洁和可再生能源,已在全球范围内广泛关注和应用。雄安新区是华北地区地热条件最好的地区之一,适合大规模开发地热能。本文总结了在雄安新区地热井钻完井技术的难点及其应用,主要结论为:抗高温防塌钻井液技术有效降低了地热井盖层长裸眼段施工中卡钻、漏失、坍塌及油气侵的风险,其在高温条件下流变性能优异,适合在类似地层中推广;针对基岩破碎地层取心率低的难题,采用川系类双轴承悬挂取心管,配合改进后的孕镶金刚石钻头,有效提高岩心采取率;酸化增产技术是提高雄安新区地热井深部热储开发能力的有效手段,以D22井为例,其涌水量酸化后提高9.3倍。利用雄安新区钻完井技术,高质量完成D03、D06、D16、D22、D34、D35等一系列高质量钻孔。

关键词：雄安新区地热井钻井液取心酸化增产

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贺州又钻获一优质地热井

贺州又钻获一优质地热井

地热井在不同注水和出水条件下热采效率优化研究

中国矿业报

作者：杜小品徐滔黄雄基

本报讯广西地矿局下属单位广西海洋地质调查院日前在贺州市姑婆山旅游度假区成功打出一口深达2005米的地热井，日涌水量1300立方米，井口水温65摄氏度，各项成果远超预期，实现贺州市获评“中国温泉之城”后地热资源勘探新突破，标志... 详细信息

本报讯广西地矿局下属单位广西海洋地质调查院日前在贺州市姑婆山旅游度假区成功打出一口深达2005米的地热井，日涌水量1300立方米，井口水温65摄氏度，各项成果远超预期，实现贺州市获评“中国温泉之城”后地热资源勘探新突破，标志着广西地矿局服务贺州市“中国温泉之城”建......

关键词：地热井姑婆山贺州市地质调查院地热资源勘查广西海洋

来源： cnki报纸评论

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太阳能学报 2022年第11期43卷 369-375页

作者：高俊义史启朋徐超王建望郭娟高文伟山东省地热清洁能源勘查开发工程研究中心济宁272100 延安大学建筑工程学院延安716000 山东省鲁南地质工程勘察院济宁272100

基于地热开采概念模型,采用3DEC程序计算分析不同注水和出水的三口地热井对岩体温度场、地热井温度场,及地热井出口水温影响的规律。结果表明:1)中部为注水井或生产井,边缘为生产井或注水井,模型达到稳态时生产井出口水温最低,且几乎相... 详细信息

基于地热开采概念模型,采用3DEC程序计算分析不同注水和出水的三口地热井对岩体温度场、地热井温度场,及地热井出口水温影响的规律。结果表明:1)中部为注水井或生产井,边缘为生产井或注水井,模型达到稳态时生产井出口水温最低,且几乎相同;2)由于邻近两口生产井抽取水流过程中通过之间的岩体发生热量叠加效应,使其出口水温大幅提升,此时生产井出口水温最高,同时模型达到稳态所需的时间最长;3)当两口邻近注水井,生产井水流速增大1倍时,其水流传热量增多致其出口水温有所提升,同时模型达到稳态所需的时间最短;4)根据生产井出口水温由高到低,模型优化顺序为两口邻近生产井>两口邻近注水井>两口间隔生产井=两口间隔注水井。

关键词：地热井热流耦合地温场热采效率优化研究

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地热井保温水泥导热系数影响因素研究

太阳能学报 2023年第9期44卷 493-502页

作者：张丰琰李立鑫代晓光董子良韩丽丽王博中国地质科学院北京100037 中化地质矿山总局地质研究院北京100101

选择合适的测试方法探究不同因素对保温水泥导热系数的作用规律和方式。研究表明:随着保温材料加量和水灰比的增大,水泥石导热系数先迅速减小,随后下降速率降低并逐渐趋于稳定;随着养护温度的升高和时间的增长,导热系数逐渐减小,并在7 ... 详细信息

选择合适的测试方法探究不同因素对保温水泥导热系数的作用规律和方式。研究表明:随着保温材料加量和水灰比的增大,水泥石导热系数先迅速减小,随后下降速率降低并逐渐趋于稳定;随着养护温度的升高和时间的增长,导热系数逐渐减小,并在7 d后基本稳定;随着含水率的增大和测试温度的升高,导热系数显著增大;其中,含水率、测试温度、保温材料加量和水灰比等因素对导热系数的影响逐级递减。低密度和具有类蜂窝状结构的保温材料在降低导热系数和维持抗压强度等方面具有较大优势,且保温材料的推荐加量为15%~20%。

关键词：地热能热损失保温材料导热系数地热井影响因素

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深层U型地热井仿真模拟及取热性能研究

太阳能学报 2022年第7期43卷 477-484页

作者：王伟河北金融学院保定071000

为充分考虑地热梯度、提高模型计算效率,采用分段方法建立闭式U型井换热器的传热解析模型,并编写程序实现模型的耦合计算。利用系统实际运行数据对模型进行精度验证,并对入口温度和循环流量2个运行参数对地热井取热性能的影响进行分析... 详细信息

为充分考虑地热梯度、提高模型计算效率,采用分段方法建立闭式U型井换热器的传热解析模型,并编写程序实现模型的耦合计算。利用系统实际运行数据对模型进行精度验证,并对入口温度和循环流量2个运行参数对地热井取热性能的影响进行分析。结果表明:经与以光纤传感器实测数据在沿程方向上的对比,该模型的平均相对误差为7.3%,模型精度满足工程使用要求。在保证基础负荷需求的前提下,地热井入口温度保持在5~16℃之间,循环流量在80 m3/h以上时,可保证地热井处于高效运行区间。在该工况区间内,降低入口温度比提高循环流量能获得更好的热经济性,合理的入口温度和循环流量的匹配调节能使地热井的供热能力提高10%。

关键词：地热井传热分析运行优化入口温度循环流量换热器

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