地热井气举反循环钻凿主要应用在地热井及供水深井的打井施工中,这也是目前行业内在广泛应用的一种新型技术,通过我们济南打井团队的一则第四纪和第三纪、二叠纪、石炭纪地层的热储覆盖层实际施工案例,有利于帮助大家了解该钻井工艺的优势。
济南地热井打井施工,该施工地区的热蕴藏深,热储在400~1000米,地层的第四系是黄河冲积层,主要是粉砂、粉细砂、粘质砂土、砂质粘土及粘土等,第三系是细砂岩、粘土岩,二叠系、石炭系多为泥岩、砂岩、页岩夹薄层灰岩。多种地质共同构成的地层软硬互相叠加,且水敏性地层,又具有倾角大的问题,采用常规钻进技术容易导致孔内事故,且还容易发生孔斜,钻凿效率也不高。因而济南打井团队尝试了采用气举反循环钻进技术,开孔并在粘土层安放好孔口管后,第四系第三系采用350三牙轮钻头钻进,钻穿第三系后下井管,止水、固井。二叠系、石炭系采用244.5三牙轮钻头进行气举反循环钻进。
在地热井钻凿过程中使用的设备及钻具等需要根据地热深度和所打井的深度来选用,除了水井钻机还需要泥浆泵、空压机、双壁钻具、单壁钻杆、三牙轮钻头等。在易斜地层进行地源热泵井打井施工,需要重点关注防斜措施,济南打井团队在工程中主要是做好了开孔的垂直,操作进尺速度严格控制,对于所使用的设备钻具可以做到孔底加压,孔口提吊平衡钻进。为了确保钻孔的垂直度钻凿过程中除了按规范测斜,还额外增加了测斜次数,监控孔斜情况。