孫志剛
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打溫泉鉆井地熱開發(fā)協會、地熱井的成功鉆探,必將有力地提升我縣休閑旅游產品的競爭力,占領地熱市場開發(fā)市場優(yōu)勢在于將石油鉆井中*、成熟的工藝與相關水文、地熱施工進行了有機地結合。充分利用現有設備,優(yōu)選鉆頭和機械參數,積極推廣和采用近噴射鉆井,大大提高了鉆井效率,縮短了建井周期。1994年西安地熱市場主要由水文鉆機占領,鉆井速度慢,風險大,半年一口井,臺月效率不足500米,而石油鉆機創(chuàng)造了17天完成2013米,28天完成全部測試工作的記錄,臺月效率提高到3300多米,機械鉆速提高到8-10m/h。從工程質量到成井水溫、水量指標均遠超合同指標。在地熱開發(fā)中,一進入既摒棄水井市場通行的原始分散型泥漿。針對不同地層采用科學的泥漿配方。
引進衡鉆井和完井液概念,有目的使用了細分散、不分散低固相聚合物泥漿、抗高溫泥漿,在目的層盡量降低泥漿比重,達衡鉆進。1998年華陰施工的“零五一”地熱井中,吸取鄰井由于地層污染導致廢井的教訓,在鉆遇目的層及完井過程中,堅持使用低固相、低密度不分散聚合物鉆井和完井液,確保了施工順利和水層保護,使該井成為所在工區(qū)口高溫高產地熱井。1999年隨著地熱井的不斷加深,井底溫度急劇增高,在施工陜西地熱井現了泥漿在井底高溫高壓下變質、變性的問題,在緊接著施工的“中國兵器工業(yè)二0六研究所地熱井”中,到3000米以下目的層井段,及時更換了抗高溫泥漿,在完鉆后泥漿井內靜置4天以上時間情況下。性能并無重大變化,確保了3400米套管不到24小時全部順利入井。
完井工藝0年代,由于非專業(yè)從事地熱鉆探,所發(fā)現地熱井均沿用水井完井方式,水層采用籠式過濾管入井后投填礫料,止水采用投泥球封隔止水的古老方式。90年經過對水井完井工藝的研究,結合石油完井工藝,針對不同水層采用:包網纏絲濾水管、不包網纏絲濾水管完井(大多數孔隙型地熱井)、裸眼完井(基巖、裂隙-溶洞型熱儲,如驪山微電子公司地熱井”北京白云巖裂隙—溶洞型熱儲)、濾水管+射孔等完井方式,均獲得了理想的產量。止水方式完善了傳統止水裝置,改進為海帶加傘狀橡膠加金屬托盤的混合止水器,針對地熱井多為大段混合開采的特點,在單個水層頂部又增加了傘狀防塌裝置。確保了每個水層的暢通和壽命,洗井工藝原始的水井洗井就是反復抽吸。
在地熱洗井中逐步引入高壓噴射沖洗,活塞抽吸(如省郵電局地熱井),壓風機氣舉洗井(陜西省185煤田地質隊地熱井),二氧化碳氣舉、酸化(北京地熱井),高能氣體壓裂(二零六地熱井),這些方法針對不同井場產生了良好的效果。地熱是一種清潔、環(huán)保的綠色能源,我國地熱資源儲量豐富,從國家和世界范圍分析,地熱有望成為綠色能源的生力軍。我國經濟發(fā)達地區(qū)如北京、天津地熱已被廣泛開發(fā)、利用,已開始將資源優(yōu)勢轉化為產業(yè)優(yōu)勢。地熱鉆井技術通過不斷研究、探索,特別是在安全鉆井、水層保護、完井方式、洗井作業(yè)、隨鉆分析、判斷等方面加強研究和改進,逐步完善成系統化、多樣化。地源熱泵系統是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術的環(huán)保能源利用系統。
地源熱泵系統通常是轉移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方,還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉移到建筑物內,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統,實現節(jié)能減排的功能。地源熱泵系統是以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源,由水源熱泵機組、地熱交換系統、建筑物內系統組成的供熱空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同,地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統地源熱泵是目前市面上效率高的空調系統之一,比其它供熱系統的加熱效率高50%至70%,比傳統的空調的制冷效率高30%至50%。這些都直接節(jié)省建筑的能耗。覆蓋面廣,各種建筑類型都有應用從地源熱泵系統在不同建筑類型中的使用情況來看。
住宅建筑和公共建筑都有涉及。其中住宅項目包括經濟使用房、商品房小區(qū)、別墅與農村住宅建筑;公共建筑中涉及到辦公建筑、商務辦公寫字樓、商業(yè)購物商場、賓館酒店、會展中心、休閑健身度假場所、學校建筑(圖書館、宿舍)科研基地與實驗室、培訓及宣傳基地、體育場館、博物館等;也使用了此系統,包括產品生產基地與裝備制造基地等,根據現有總結資料看出,幾乎所有類型的建筑都可以運行地源熱泵系統進行冷熱供應。各種熱泵系統類型均有應用從統計數據來看,我國土壤、地下水、地表水(江河湖海、污水)、工業(yè)冷卻水等均有應用于熱泵系統供熱供冷的項目。說明我國關于地源熱泵的概念普及的比較廣泛,應用比較多元化。
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