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基于工业物联网的地热井阻垢剂加注装置研制 被引量：1
1
作者 郝伟林 水乾锋 +1 位作者 唐添 王洪辉 《自动化与仪表》 2024年第5期117-122,156,共7页
为解决西藏地区高温地热井结垢问题,该文研制了一套基于工业物联网的阻垢剂加注装置,设计了五层架构:现场层、控制层、操作层、管理层、企业层。现场层、控制层、操作层为本地系统,基于S7-1200、触摸屏、WinCC界面实现阻垢剂加注现场监... 为解决西藏地区高温地热井结垢问题,该文研制了一套基于工业物联网的阻垢剂加注装置,设计了五层架构:现场层、控制层、操作层、管理层、企业层。现场层、控制层、操作层为本地系统,基于S7-1200、触摸屏、WinCC界面实现阻垢剂加注现场监控,并通过西门子工业网关(IoT 2050)向云服务器传输加注压力、流量、深度等生产数据。管理层、企业层为远程系统,通过生产执行系统(MES)监控多个地热井的阻垢剂加注装置,进行多井联产管理。该装置在西藏谷露某地热井进行现场测试,阻垢剂加注流量调节范围可达0~60 L/h,压力0~2.5 MPa,深度0~300 m,可以满足实际需要。 展开更多
关键词 工业物联网 高温地热井 阻垢剂加注 工业网络
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西藏谷露地热田ZK401高温地热井钻井工艺技术
2
作者 吴儒杰 郑冉 +4 位作者 张松 万汉平 郝伟林 唐伟军 张健 《世界核地质科学》 CAS 2024年第1期117-128,共12页
谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力。ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大... 谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力。ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大,机械钻速低,钻头使用寿命短。自上而下揭露多层热储,其35~41m即可揭露124.8℃中温地热流体,汽水总量约40 t·h^(-1);50~320 m揭露超过120℃的中温热储,汽水总量约30~35 t·h^(-1);320~1320 m揭露186.9℃高温热储,汽水总量高达348 t·h^(-1),具有热储埋深浅、温度高,断裂构造发育,地层出水量大的特点,高温及水侵作用致使钻井液极易失效,井喷风险大,安全钻井难。为解决上述钻井施工难点,进行了高温地热钻井关键技术研究。通过采用异形齿PDC钻头和岩石热裂提速技术,使单只异形齿PDC钻头进尺较同规格牙轮钻头提高了23%~48%,使三开井段花岗岩类地层的平均机械钻速提升至3.18 m·h^(-1)。通过优化井身结构,采用简易控压钻井技术,利用低温清水作为二开及三开钻进循环钻井液,达到了及时发现并有效保护热储层和控制井喷风险的目的;实现了ZK401井在520 m揭露186.9℃高温热储且汽水总量达348 t·h^(-1)苛刻条件下的安全、持续钻进,且非生产时间较采用常规钻井技术的邻井缩短了37%,极大地降低了钻井成本,提高了高温地热资源的可开发利用潜力。为后续该区域乃至其他地区解决高温地热井钻井施工提供参考。 展开更多
关键词 谷露地热田 钻井工艺 简易控压钻井 高温地热井 井喷
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高温地热井三牙轮钻头的研制与应用 被引量：3
3
作者 任海涛 田海萍 +6 位作者 于洪波 周春晓 杨迎新 刘强 宋东东 陈炼 陈鑫 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期95-100,共6页
由于深部地层温度高、井下环境十分恶劣,高温地热井钻井施工过程中所使用的三牙轮钻头普遍存在着掉齿的现象,给钻头的寿命和单趟进尺都带来了非常不利的影响,因而亟待开展适应高温地热井钻井的钻头固齿力学和钻头延寿方面的研究。为了... 由于深部地层温度高、井下环境十分恶劣,高温地热井钻井施工过程中所使用的三牙轮钻头普遍存在着掉齿的现象,给钻头的寿命和单趟进尺都带来了非常不利的影响,因而亟待开展适应高温地热井钻井的钻头固齿力学和钻头延寿方面的研究。为了解决高温地热井钻井过程中的三牙轮钻头掉齿问题,基于实验分析和数值模拟,开展了三牙轮钻头固齿强度研究,研制了个性化的三牙轮钻头新产品并进行了现场应用。研究结果表明:(1)在同等齿型直径及固齿过盈量参数条件下,180℃高温环境下固齿强度下降幅度介于14.7%~83.3%;(2)切削齿直径和镶齿过盈量对于三牙轮钻头固齿强度的影响十分显著,增加齿孔间接触面积及优化镶齿过盈量能够有效提高齿孔对切削齿的固紧力;(3)新产品在东非大裂谷OLKARIA区块地热资源钻探现场应用的效果表明,该新钻头能够有效地防止高温地热钻井钻头掉齿、提高综合破岩效率、降低钻井成本。结论认为,该研究成果对于我国青海、西藏及海南等省区高温地热井钻井用钻头设计与应用具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 高温地热井 钻井 三牙轮钻头 掉齿失效 固齿强度 切削齿直径 镶齿过盈量 钻井提速
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川西高原地区高温地热井钻头选型工艺
4
作者 唐显军 刘加杰 王鹏 《中国井矿盐》 CAS 2021年第2期11-14,共4页
四川西部高原地区是我国高温地热资源主要分布地区之一,超过200℃的高温流体赋存于地下花岗岩中,获取高温地热的主要手段就是钻井,而钻头选型是影响钻井效率、成本和安全的重要因素。本文以目前国内钻井行业常用PDC和牙轮钻头为对象,研... 四川西部高原地区是我国高温地热资源主要分布地区之一,超过200℃的高温流体赋存于地下花岗岩中,获取高温地热的主要手段就是钻井,而钻头选型是影响钻井效率、成本和安全的重要因素。本文以目前国内钻井行业常用PDC和牙轮钻头为对象,研究不同类型/不同型号钻头在高温火成岩地层适应性,并对优选钻头实钻效果进行评价,以实现川西地区深层高温地热井钻探提速增效。 展开更多
关键词 火成岩 高温地热井 钻头选型 经济效益指数
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中国典型干热岩潜力区的地热深井部署 被引量：12
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作者 杨立中 孙占学 +2 位作者 刘金辉 王安东 万建军 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期355-360,共6页
我国干热岩开发研究领域起步晚,在深部地质、地热、水文地质、钻探、地球物理等多方面存在难题。高温深井钻探的难度大、投资高和风险大,布井是高温地热资源开发需解决的首要问题。科学布井可以降低钻探难度、风险和投资。干热岩试验靶... 我国干热岩开发研究领域起步晚,在深部地质、地热、水文地质、钻探、地球物理等多方面存在难题。高温深井钻探的难度大、投资高和风险大,布井是高温地热资源开发需解决的首要问题。科学布井可以降低钻探难度、风险和投资。干热岩试验靶区遴选结果显示:羊八井、腾冲、漳州等为我国典型干热岩开发潜力区。但我国干热岩地热深井钻探超前于基础理论研究,钻探存在盲目性、低效性和不确定性。本文对上述3个典型干热岩潜力区的地热深井布署条件做了分析,其结果具有重要理论价值和实践价值,可促进我国干热岩开发研究。 展开更多
关键词 干热岩 高温地热深井 地热发电
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高温地热井水泥水化硬化的研究 被引量：8
6
作者 丁树修 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期389-399,共11页
研究了由不同配比的高抗硫Ｇ级水泥与石英砂粉组成的高温地热井水泥在不同水热条件下的强度性能及其水化硬化过程。阐明了高温下硬化浆体水化产物的组成、形态、再结晶和水泥石显微结构及孔径分布是制约水泥石强度行为的重要因素。为进... 研究了由不同配比的高抗硫Ｇ级水泥与石英砂粉组成的高温地热井水泥在不同水热条件下的强度性能及其水化硬化过程。阐明了高温下硬化浆体水化产物的组成、形态、再结晶和水泥石显微结构及孔径分布是制约水泥石强度行为的重要因素。为进一步改善和提高我国地热井水泥产品质量和耐热性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 高温 地热井 水泥 水化硬化 强度 固井
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洛阳市龙门高温地热井的综合物探勘查 被引量：9
7
作者 杨守渠 翟雷 铁健康 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第4期562-566,共5页
在洛阳龙门西山及洛阳盆地地热勘查中,应用音频大地电场ΔU测量、放射性α测量、激电测深等综合物探方法,成功确定了4眼隐伏断裂构造型热水井,其中温度最高达98.5℃,水量达96 m3/h。以玉隆苑高温地热井综合物探勘查为例,说明了物探方法... 在洛阳龙门西山及洛阳盆地地热勘查中,应用音频大地电场ΔU测量、放射性α测量、激电测深等综合物探方法,成功确定了4眼隐伏断裂构造型热水井,其中温度最高达98.5℃,水量达96 m3/h。以玉隆苑高温地热井综合物探勘查为例,说明了物探方法在寻找地下隐伏断裂构造型热水中的作用初步探讨了高温地热井的成因。 展开更多
关键词 综合物探方法 地热勘查 断裂构造 高温地热井
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大同地区高温超深地热孔钻探难点分析与施工方案设计 被引量：2
8
作者 赵长亮 王勇军 陈师逊 《地质装备》 2022年第4期32-39,共8页
大同盆地重点地区深部高温地热资源详查钻探工程DR4孔是国内目前设计最深的高温条件下的地质勘探钻孔,钻孔超深,全孔取心,地层高温且地质情况复杂,存在许多在以往钻探施工中没有遇到过的问题。为降低施工成本,提高生产效率,在收集以往... 大同盆地重点地区深部高温地热资源详查钻探工程DR4孔是国内目前设计最深的高温条件下的地质勘探钻孔,钻孔超深,全孔取心,地层高温且地质情况复杂,存在许多在以往钻探施工中没有遇到过的问题。为降低施工成本,提高生产效率,在收集以往深孔施工经验资料的基础上,作者通过对施工难点的分析,对钻探工艺进行了全面研究,设计了合理的钻孔结构;对传统水井钻机进行改进,优化钻井设备性能,设计了新型绳索取心钻具;对高温条件下钻头使用及钻进参数和钻井液进行了分析;针对对该孔钻孔弯曲控制难点,提出了防斜的技术措施,需要纠斜时的技术方案;引进了石油钻井的固井和井控技术并根据地热钻井的具体情况进行了改进。 展开更多
关键词 高温地热井 取心钻进 钻孔结构 钻具 耐高温钻井液
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川西高原地区非均质表土层成井工艺
9
作者 王鹏 刘加杰 李中锋 《中国井矿盐》 CAS 2019年第5期17-19,共3页
川西高原地理上位于横断山脉东段,地势处于青藏高原与四川盆地之间,区域地质构造作用强烈,具高山与峡谷毗连的地貌特征。表土层多为第四系冲积物与冰积物,砂石及粘土夹基岩角砾杂乱堆积,岩石软硬交错,非均质性极强,形成规则钻孔困难且... 川西高原地理上位于横断山脉东段,地势处于青藏高原与四川盆地之间,区域地质构造作用强烈,具高山与峡谷毗连的地貌特征。表土层多为第四系冲积物与冰积物,砂石及粘土夹基岩角砾杂乱堆积,岩石软硬交错,非均质性极强,形成规则钻孔困难且井壁失稳严重,变径处常常阻碍套管的顺利下入。本文以实钻数据为基础,结合邻井资料,分析影响表层成孔困难的因素,并对主控因素进一步解析,旨在研究解决问题的办法,形成地区实用性的关键技术,并应用于实践。 展开更多
关键词 表土层 火成岩 非均质性 高温地热井
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川西高温地热井的定向施工探索与研究
10
作者 陈富强 宋强 《中国井矿盐》 CAS 2024年第2期3-5,共3页
四川川西康定地区地热资源十分丰富,该地区先后施工了ZK201井、ZK203井、ZK206井。从井深200m开始,施工温度急剧升高,并伴有热水蒸汽喷出,热储条件良好。为了进一步开发当地地热资源,充分利用地热储层,提高蒸汽的产量,我单位对超高温定... 四川川西康定地区地热资源十分丰富,该地区先后施工了ZK201井、ZK203井、ZK206井。从井深200m开始,施工温度急剧升高,并伴有热水蒸汽喷出,热储条件良好。为了进一步开发当地地热资源,充分利用地热储层,提高蒸汽的产量,我单位对超高温定向井和水平井的施工进行了多方面的探索和研究,并提出了超高温环境下定向过程中的关键技术难点和解决方法,为现场高温定向施工提供了有力保证。 展开更多
关键词 高温地热井 定向施工 高温螺杆 高温电缆 保温瓶
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