摘要:裂隙发育地层更易获得较好的地热水源补给，钻探中的严重漏失需要采用水泥进行封堵，但这容易造成储层损害。本文基于可降解纤维研制了地热暂堵水泥，该材料在钻井过程中渗透率较低，起到护壁堵漏作用，完井后部分降解，为地热流体产出提供通道。在PVA覆膜PLA纤维（PVA-PLA）的制备、改性及表征的基础上，探究了改性纤维对水泥浆性能及高温热水浸泡前后固结水泥石性能的影响规律及机理。结果表明：通过覆膜、热处理和硅烷改性的方式，可实现对聚合物纤维降解性能的调控；PVA-PLA纤维水泥石的60 ℃抗压强度最大为19.8 MPa、90 ℃浸泡后的孔隙率最高为28.88%，最符合低温堵漏、高温解堵的要求；60 ℃下PVA覆膜减少了PLA与水泥基质接触，90 ℃热水浸泡过程中PVA膜溶解、PLA暴露在水泥碱性环境下被水解消耗，从而在水泥石中形成较多（大于200 nm）的孔隙。低温下PVA-PLA纤维保持完整与水泥石共同堵漏，高温下纤维降解在水泥石内部形成通道而解堵，可在支撑破碎孔壁的同时，实现高温水热条件下对地热井的部分解堵。

摘要:地热井开采过程中井筒热流体造成的瞬时高温条件下，对套管的力学性能有较大的影响。本文基于套管-水泥环-地层岩石稳态热传导数学模型计算井筒温压场，建立中深层地热开采放热与套管相互作用力学评价的数学模型，并对地热开采放热对套损的影响进行有限元计算和试验模拟，得到以下结论：在地热开采井筒放热作用下，使套管产生了较大的椭圆度，削弱了套管的抗挤强度。当内压达到90 MPa、套管内温度为30 ℃时，在地层径向压力不等的情况下，内壁面应力分布极不均匀，应力最大差值为560 MPa，应力沿周向分层分布，受到地层径向压力大的一侧出现大范围的应力集中区域。随着温度的升高，套管的位移云图变化不大，最大位移值略有增加。当温度达到120 ℃后，套管处于较为恶劣的热力环境，热应力的变大导致套管塑性变形严重，同时内压增大到120 MPa时，套管内壁整体呈高应力状态，更易导致壁面出现塑性破坏。研究成果对研究地热开采放热对套损的影响规律，对评估套管的受力环境、水泥环强度、水泥环微间隙宽度等参数提供指导意义。

摘要:在地热井漏失地层进行“戴帽”固井注水泥难度大，往往因挤入的水泥浆偏离设计位置而导致固井失败。本文提出了漏失层“戴帽”固井的技术思路，即利用井内液柱压力与地层裂隙压力保持平衡以有效控制固井水泥浆柱移动位置，通过控制挤注排量以防止水泥浆被稀释。在具体实施中，可以采用开放固井和封闭固井两种方式。前者在注替浆过程中，井筒与外界大气、上下井筒之间始终相通。当上下套管级差较大时，水泥浆柱在平衡过程中下移距离较长，位置不易控制，且易稀释，但是所需工具简单，适合应用于上下套管级差较小的条件，尤其是在同级套管内。对于后者而言，需采用特殊密封工具封闭下部套管，在注替浆过程中，上下井筒始终是不通的。可以避免水泥浆柱下移距离长、位置不易控制、易稀释等缺点，适合各种套管级配条件下固井注水泥作业，在套管级差较大时更显其精确封固优势。

摘要:在新开发的利用地热井供暖系统中，需要通过多次多井的回灌实验，提取更为精确的回灌数据，从而选取最佳回灌井。地热井使用一段时间后，需通过采灌互倒的形式，调整灌井与采井。传统的回灌装置设置以建设项目为主导，不能较好的统筹考虑钻探施工、地热井钻井工艺构造、前期的回灌试验验证和使用过程中的地热井维护等因素，此外，固定式回灌装置存在占地面积大，投资代价高，安装维护复杂等问题。为此，研制了一种移动式地热尾水回灌装置，此装置结构简单，能够实现整体移动、快速安装、快速转场，提供多级过滤并辅助加压的回灌方式。

摘要:D05井是雄安新区一眼地热勘探井，完钻井深4014.42 m，揭露了雾迷山组和高于庄组两个热储层。在高于庄组石英含量较高的燧石白云岩地层钻进中，出现了钻头严重磨损、钻头使用寿命短的状况。为解决钻探施工中的难题，进行了钻头应用探索，通过分析研究、实践应用优化，探索出了一种适宜于石英含量较高的燧石白云岩地层?215.9 mm井径使用的牙轮钻头，平衡了钻头磨损和钻进效率方面的难题。使用该型号钻头顺利地完成了D05井三开?215.9 mm孔径钻探施工任务。通过本次钻头应用探索，为类似地层钻头应用提供了参考方案，丰富了深部地热钻探工艺技术，为深部地热钻探的发展提供了技术支撑。

摘要:近年来人们对中深层砂岩型地热资源开发越来越重视，集中开采逐步成为常态。在集中式砂岩型地热井井群部署过程中，井距、井网不仅决定地热井多年后温度和水位变化，也影响着地热项目的寿命及经济性。文章以冀东曹妃甸新城2.3×106 m2地热供暖项目为例，研究了集中式砂岩型地热开采井网优化。在研究区地热勘查的基础上，利用采灌试验确定地热井开采量为100 m3/h、回灌量为80 m3/h。采用数值建模优化地热采灌井井距为450 m，地热采灌井井网按交错式排状部署。采用多井先导试验验证地热井开采量、回灌量的合理性，并制定地热井采灌运维制度，实现100%自然回灌。利用井群多年采灌生产数据建模，预测热储渗流场水位与温度变化。为规模化地热资源开发提供技术支持。

摘要:雄安新区地热勘探D16井针对雾迷山组和高于庄组2个热储层在确保钻井施工井内安全的前提下，实施分层抽水试验，首次获得了2个深部基岩热储层的水文地质试验成果。为后续雄安新区地热勘探井钻井施工和水文地质勘查探索了基本技术程序，制定了工作样板，对雄安新区规范实施地热勘探具有重要意义。

摘要:在豫东地区新近系地层成井，传统的投粒成井工艺和新兴的不投粒成井工艺都在应用。本文通过对区域内位置相邻、深度相近、井身结构相似、取水层位相似的多口水井的出水量进行了对比，通过对地层因素、钻孔直径、洗井方法以及成井工艺因素进行分析，找出在特定条件下影响出水量的主要原因。为不同区域选择合适的成井工艺提供参考。

摘要:扭力冲击器可以将钻井液的动能转化成下部钻具的高频周向动能，从而消除粘滑振动，保护PDC钻头，提高施工效率。在广西百色及贵州毕节2口地热钻井施工过程中，受软硬夹层的影响，粘滑振动效应强烈，导致PDC钻头的复合片迅速崩碎，钻头提前报废。使用扭力冲击器-螺杆钻具复合钻进工艺，通过合理设计钻具组合和钻进参数，与单纯的螺杆钻进工艺相比，因粘滑振动得到有效控制，钻头复合片崩齿现象显著减少，使用寿命增加，平均机械钻速提高了1倍以上，整体提高了施工效率和经济效益，为软硬夹层等易发生粘滑效应的地层施工提供了新的解决方案。

摘要:传统水源钻机的加压送钻等操作受到操作者经验的影响较大，工作环境和安全条件也较差。为更好地满足中深层地热井施工的需求，对现有一台TSJ-3000型水源钻机进行了自动化升级改造。增加了司钻房；运用伺服控制系统，实现触感式摇杆提钻下钻功能和自动恒压送钻功能；采用自动传感式换挡模组，在司钻房内实现快速换挡、变速，使司钻房远离钻机转盘；采用工控屏触摸方式集成现场主要电柜控制器；实现了自动化和手动操作两个独立的操作系统。现场试验和应用表明，自动化升级后钻机运转参数能够实时监控和集中显示，为判断、预防井内事故提供科学依据；能满足3000 m水源钻机钻具悬重800 kN条件下的提、下钻工况需求，钻进效率比改造前提高了61%；降低了劳动强度，改善了操作环境。本项目顺应了钻探设备自动化、数字化、智能化发展趋势，具有良好的应用前景。