在页岩、泥岩、砂岩、煤层等不稳定底层进行深井钻凿施工将面临诸多困难,对此在上文中我们已经做过分析,煤系地层钻探施工技术的选择在实际操作中非常重要,工艺措施合适,地热井施工的成功率才更高,钻凿的地热井使用寿命才能更长。巨厚煤地层地热井钻井施工,济南钻井团队提示应该注意以下几点:
①护壁堵漏。不管是什么地层,进行地热井钻凿的主要目的就是为获取基岩裂隙及溶洞中的地热水,因此在煤系地层中施工地热井要格外注意护壁堵漏措施,其与其它钻井工艺不同,所使用的泥浆及利用的措施要达到护壁堵漏效果的同时,又要降低对对含水通道的堵塞。钻凿过程中,济南钻井团队建议非目的层宜采用质量好的泥浆平衡钻进,地层漏失时可以改变泥浆性能,适当增加堵漏材料等堵塞漏失通道,钻凿目的层时遇到漏失要隔离其与上部井段的水力联系,非目的层封闭后再打通即可。
②泥浆配制。配置泥浆可以根据煤系地层特点集合地源热泵井施工工艺,采用聚丙烯酰胺-氯化钾泥浆,有利于井底泥页岩水化,保持孔壁稳定,其具体配置流程为:配制基浆并充分搅拌、预水化;向泥浆中加入分子量300×104以上、30%水解度的聚丙烯酰胺,加入浓度在3%~10%的氯化钾,而后再加入氢氧化钠调整整体的pH值。要求所配成好的泥浆应该具备良好的流动性,失水量低。
③井管。因为煤系地层具有不稳定性,所以为预防不均匀沉降造成井管变形或错位井管的选择要合适,建议使用厚壁石油套管,同时管径设计也要考虑留有适当的级配,这样即使发生井管变形错位时也能进行补救。