地热钻井

地热井施工风险类型、原因及控制难点

地大热能在人们节能环保意识不断增强的背景下,做好新能源开发与利用已成为社会主要发展趋势。在众多新能源类型中,地热资源属于常见资源类型,具备无污染、储藏量大等优势。在地热源开发活动中,地热井属于重要开发载体,其施工质量也将直接影响地热源开发质量。


从实际应用情况来看,地热井施工活动中会面临多类风险,若不能对其进行高效控制,也将增加安全事故发生概率,带来较大的经济损失。由此可见,加强地热施工风险控制对于加快施工进度,提高资源利用率有重要意义。


地热井施工风险类型、原因及控制难点-地热钻井开发-地大热能


地热井施工风险类型及原因

常见类型

地热井施工风险贯穿于施工全过程,几乎每个施工环节都存在风险,其风险类型包括施工合同风险、施工组织设计风险、钻进风险、地质录井风险、加深风险、测井风险、下管风险、固井风险、洗井和产能风险。这些风险的存在给施工带来严重的不利影响,因而必须采取有效措施对其进行控制。复杂的地质环境也会增加施工风险,影响风险控制工作顺利进行。另外,在地热井施工活动中,人员操作风险也是施工期间面临的重要问题,是施工期间需要重点关注的内容。


风险原因

基于实际应用情况可以得知,导致地热井施工风险出现的原因可归类为以下方面:

1)地质因素,若施工井所在区域地质稳定性较差,存在裂缝、断层、松软土层等问题,也将增加施工风险问题的发生概率。


2)地热水或土壤因素,由于地热水温度较高,溶解了大量矿物质,尤其是氯离子和溶解氧,对金属的腐蚀性较强。而且在特定环境下,金属井管外的土壤环境存在腐蚀性微生物,也会引起金属腐蚀,形成腐蚀电池,对金属井造成腐蚀,影响结构稳固性。


3)人员因素,在地热井施工过程中,由于施工人员综合能力有待提高,在施工过程中容易出现人为失误,如单次钻进深度过大、进尺快划眼不及时、井眼光滑度差等,从而影响地热井施工结果的可靠性。


4)钻进工艺因素,在钻进活动中随着钻进深度的增加,使钻渣总量不断增多,如果不能及时将多余钻渣输送到外界,那么因钻渣沉淀而致重复碾磨,加上钻进参数未进行合理控制,有可能导致井壁坍塌埋钻、卡钻问题。


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地热井施工风险控制难点

勘察过程比较困难


从实际应用情况来看,在地热井施工风险控制过程中存在勘察过程比较困难的特点。该内容体现在以下方面:

1)地热井施工时,需要对区域地质情况进行全面梳理,所整理的资料完善度越高,施工井作业过程的安全性也越强。但施工井施工深度较大,地层复杂度较大,即使有综合物探技术地震波勘探技术技术的辅助,采集到的资料的完善度依然存在较多不足,使施工活动面临较多的风险。


2)在勘察活动中,企业的预投入资金量较少,在资金因素的限制下,所使用的技术手段较为落后,且聘请的专业队伍能力不足,给勘察工作的推进带来诸多不便,这样也直接影响了采集数据的使用价值,影响后续施工活动的有序进行。


风险评估难度较大

在地热井施工风险控制过程中,还面临着风险评估难度较大的管理难点。为确保施工活动有序进行,提高地热井的施工质量,在施工前需要做好施工风险评估,这样才可以对施工风险进行全面控制,拟定更加可靠的风险控制方案,营造更加安全的施工环境,以免施工安全事故发生。但从实际作业情况来看,一些项目由于前期地质勘察资料的完整性较差,使得所拟定的评估方案中指标的可靠性较差,这样得到的评估结果质量较差,无法为风险控制活动的推进提供有效参考。而且在风险评估活动中,若采用的技术不够先进,会使地热井施工风险评估结果的可靠性较低,给施工风险控制带来较为严重的负面影响。


风险控制难度较大

地热井施工过程中,其风险贯穿了整个施工过程,如果其中某个环节存在问题,那么很容易引起连锁反应,造成施工风险问题。但地热井的作业内容繁多,并且所处环境位于地下,相较于地面上施工,地下施工控制难度更高,而且监督过程的时效性也存在一定延迟,这样会给工程施工风险控制活动的推进带来不利影响,进而影响施工环境的安全性。