地热供暖、温泉旅游、地热发电、地热农业、地源热泵等等,这些地热能利用项目,都离不开相应的地热开发技术,除了一些出露于地表的地热资源可以直接利用,目前大部分的地热温泉资源,都是依靠人工开凿地热井,将地下深处的地热资源转移到地上,再进行利用。因此,地热井在地热资源开发过程中,是重要的一个环节。中国的地热能开发经过了一个很曲折的发展过程,目前正处于上升趋势,市场化进程也在逐步完善中,正因如此,地热能开发技术市场也存在各种疑问,对于作为地热开发中的主要工程部分,地热井施工,人们也是众说纷纭。
那么关于地热井的众多说法中,哪些是靠谱的呢?
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发展现状
近年来钻井工作量持续增加,2012年钻井数超过11万口。目前中国的钻井规模已经稳居。
仅中石油的钻井工作量2007年就已经超越加拿大和俄罗斯。值得指出的是,目前美国水平井钻井工作量已经超过直井钻井量。随着页岩气的大规模开发,嵩明温泉井勘探,美国水平井钻井数快速增长,2012年增至17721口,占当年美国钻井总数的36. 7 %。预计2013年美国水平井钻井数将接近20 000口。当前美国新钻的水平井大部分用于开发页岩气、致密油、致密气等非常规资源。2011年仅harnett页岩气产区就钻水平井近10 000口。有些公司和部分地区新钻的页岩气井几乎全是水平井。同样随着页岩气的大规模开发,美国水平井钻井进尺数快速增长,温泉井勘探费用,2012年增至6 980 X 10000m,占当年美国钻井总进尺的60%。美国用于钻水平井的在用旋转钻机数快速增加,从2000年的55台增至2012年的1 151台,占比从2000年的6%增至2012年的60%。随着技术的进步,水平井钻井效率还将持续提升,温泉井勘探单价,钻井周期、建井周期有望进一步缩短,单位进尺钻井成本有望进一步降低,同时推动其他井钻井效率的提升。近年来随着勘探开发工作量的持续增加,钻井工作量呈现大幅度上升趋势。仅中石油年钻井数就己突破20 000口,进尺突破4 000 X 10000m。工作量的增加确保了中国油气探明储量和产量的持续提高。
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地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水称为承压水或自流水。由于地下水限制在两个隔水层之间,因而承压水具有一定压力,特别是含水层透水性愈好,压力愈大,人工开凿后能自流到地表。因为有隔水顶板存在,承压水不受气候的影响,动态较稳定,不易受污染。承压水的形成与所在地区的地质构造及沉积条件有密切关系。只要有适宜的地质构造条件,地下水都可形成承压水。适宜形成承压水的地质构造大致有两种:一为向斜构或盆地,称为自流盆地;另一为单斜构造亦称为自流斜地。
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