| 內容介紹 | |
開本：16開 紙張：膠版紙 包裝：精裝 是否套裝：否 國際標準書號ISBN：9787562864219 作者：查永進 出版社：華東理工大學出版社 出版時間：2023年03月
" 編輯推薦 在“碳達峰 碳中和”目標背景下，中國地熱能開發利用進入了一個高質量、規模化快速發展的新時代。“新時代地熱能高效開發與利用研究叢書”正是在這樣的大背景下應時應需地出籠的。叢書由中國科學院地質與地球物理研究所龐忠和教授擔任總主編，由中國科學院汪集暘院士、賈承造院士，中國工程院馬永生院士、多吉院士、武強院士擔任學術顧問。各分冊的主編來自吉林大學、天津大學等高校和北京市工程地質研究所、北京市地質礦產勘查院、天津地熱勘查開發設計院等相關院所，都是地熱能開發利用領域的領軍人纔。叢書的編寫以能源領域國家重大戰略規劃為指引，以地熱能開發利用產業高質量發展為目標，服務從事地熱能勘查、開發和利用實際工作的工程技術人員和項目管理人員。叢書基於三橫四縱的知識矩陣進行布局：在橫向上包括了淺層地熱能、中深層地熱能和深層地熱能；在縱向上，從地熱勘查技術，到開采技術，再到利用技術，以及項目管理。當前，國家對“十四五”期間地熱能的發展綱領已經明確，2023年第七屆世界地熱大會即將在北京召開，中國地熱能產業正在大步邁向新的發展階段，其必將推動中國從地熱大國走向地熱強國。本叢書的出版將為我國新時代的地熱能產業高質量發展以及國家能源轉型、應對氣候變化和建設生態文明戰略目標的實現做出貢獻，為中國地熱獻禮。1. 本書是國家出版基金、“十四五”時期國家重點出版物出版專項規劃、上海市促進文化創意產業發展財政扶持資金項目——“新時代地熱能高效開發與利用研究叢書”的分冊之一。2. 本書力圖探索這些差異鑽完井技術與地礦繫統及油氣鑽完井技術相比存在顯著的差異，突出地熱鑽完井自身特點，介紹適用於地熱開發的鑽完井技術，內容涵蓋鑽完井不同領域。3. 本書內容深入，基礎理論緊密結合應用實例，體現了良好的繫統性、創新性、實踐性和示範性，書中論述的研究成果具有極高的理論和實際應用價值，對促進地熱鑽完井技術進步具有積極的作用。4. 圖書裝幀精美，全彩印刷，清晰展現地熱鑽完井工藝技術成果，頗具收藏價值。 內容簡介 《地熱鑽完井工藝技術》是“新時代地熱能高效開發與利用研究叢書”的一個分冊。本書繫統性闡述了中淺層、中深層、超高溫等不同溫度條件下的地熱繫統的鑽完井技術，儲層保護與增產技術，增強型地熱鑽完井技術，固井套管與水泥技術，超高溫的軌跡測控技術，地熱鑽完井HSE技術，設計與施工管理要求，主要復雜情況與事故的預防與處理等，還給出了典型的中低溫地熱、超高溫地熱等鑽完井實例。本書內容豐富、層次清晰、圖文並茂、注重創新，可供地熱鑽完井相關技術人員參考使用，指導不同條件下地熱鑽完井施工，提高地熱井鑽完井技術水平，也可作為關心、熱愛地熱事業人員學習掌握地熱鑽完井技術參考書，使更多人學習、掌握地熱鑽完井的理論與方法。 目錄 緒論
第 1 章 中低溫地熱鑽完井裝備與工藝
1. 1 淺層、中低溫鑽井裝備
1. 1. 1 常用鑽機類型
1. 1.2 鑽機選型
1.2 淺層中低溫地熱井鑽井工藝
1.2. 1 “ 地面動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.2 “ 井下動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.3 氣舉反循環回轉鑽井工藝
1.2.4 空氣潛孔錘正循環衝擊回轉鑽井工藝
1.2.5 其他鑽井工藝介紹
1.2.6 鑽井工藝選擇
1.3 淺層中低溫地熱井完井工藝
1.3. 1 完井工藝設計緒論
第 1 章 中低溫地熱鑽完井裝備與工藝
1. 1 淺層、中低溫鑽井裝備
1. 1. 1 常用鑽機類型
1. 1.2 鑽機選型
1.2 淺層中低溫地熱井鑽井工藝
1.2. 1 “ 地面動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.2 “ 井下動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.3 氣舉反循環回轉鑽井工藝
1.2.4 空氣潛孔錘正循環衝擊回轉鑽井工藝
1.2.5 其他鑽井工藝介紹
1.2.6 鑽井工藝選擇
1.3 淺層中低溫地熱井完井工藝
1.3. 1 完井工藝設計
1.3.2 測井
1.3.3 套管下入
1.3.4 固井與儲層保護
1.4 中深層中高溫地熱鑽完井技術
1.4. 1 鑽井裝備
1.4.2 鑽井工藝技術
1.4.3 完井工藝設計
第 2 章 超高溫地熱鑽完井技術
2. 1 超高溫地層鑽井難點
2.2 鑽井工藝
2.2. 1 井身結構設計
2.2.2 循環液體設計
2.2.3 提速工藝設計
2.3 完井工藝
2.4 鑽井安全控制
2.4. 1 正常鑽進狀態下溫度控制
2.4.2 井漏情況下溫度控制
2.4.3 地層出水情況下溫度控制
2.4.4 泡沫與充氣鑽井技術
2.4.5 裝備與工具要求
2.5 超高溫地層破岩新技術
2.5. 1 超高溫地層破岩鑽頭
2.5.2 提速新技術
第 3 章 熱儲層保護與增產技術
3. 1 熱儲特點與損害因素
3. 1. 1 中淺層高孔滲儲層損害因素分析
3. 1.2 中深層碳酸鹽岩儲層損害因素分析
3. 1.3 超高溫地熱儲層損害因素分析
3.2 儲層保護技術
3.2. 1 碎屑岩儲層保護技術
3.2.2 碳酸鹽儲層保護技術
3.2.3 超高溫地熱儲層保護技術
第 4 章 增強型地熱鑽完井技術
4. 1 水平井、分支井技術
4. 1. 1 水平井技術
4. 1.2 分支井技術
4.2 增強型地熱繫統完井方式
4.2. 1 兩井繫統
4.2.2 單井繫統
4.2.3 完井結構
4.3 增強型地熱繫統改造工藝
4.3. 1 直井壓裂連通技術
4.3.2 水平井多級壓裂技術
4.3.3 降溫壓裂技術
4.4 氣體鑽井提速技術
4.4. 1 氣體鑽井提速適應性評價技術
4.4.2 氣體鑽井提速工藝技術
4.4.3 貴州銅仁松桃苗王城地熱井氣體鑽井工程實例
第 5 章 地熱井固井技術
5. 1 地熱井井身結構與套管
5. 1. 1 地熱井井身結構
5. 1.2 高溫情況下套管強度設計
5. 1.3 套管材質與扣型選擇
5.2 地熱井水泥技術
5.2. 1 水泥石性能
5.2.2 抗高溫水泥漿
5.3 高溫地熱井固井工藝
5.3. 1 地熱井封固要求
5.3.2 固井工藝
第 6 章 高溫鑽井軌跡測控
6. 1 定向井、水平井軌跡設計
6. 1. 1 平臺井組設計
6. 1.2 水平井井眼方向選擇
6. 1.3 超高溫定向井、水平井軌跡設計要求
6.2 軌跡測量方法與儀器
6.2.1 不同熱儲測量參數要求
6.2.2 軌跡監測要求
6.3 定向井軌跡控制技術
6.3. 1 直井防斜技術
6.3.2 中高溫時軌跡控制技術
6.3.3 超高溫井段軌跡控制
6.4 地熱井資料錄取
6.4. 1 地熱井錄井
6.4.2 地熱井測井
第 7 章 設計 、施工管理與 HSE
7. 1 設計要求
7. 1. 1 鑽井設計要求
7. 1.2 完井設計要求
7.2 施工管理要求
7.2. 1 環境管理
7.2.2 技術管理
7.2.3 質量控制
7.3 政府監管
7.4 地熱鑽完井 HSE 管理特點與要求
7.4. 1 地熱鑽完井 HSE 管理概念
7.4.2 地熱鑽井作業 HSE 風險特征
7.4.3 地熱鑽完井安全生產
7.4.4 地熱鑽完井勞動保護與醫療保健
7.4.5 地熱鑽完井環境保護
7.5 地熱鑽完井 HSE 過程控制
7.5. 1 建設單位 HSE 職責
7.5.2 施工單位 HSE 職責
7.5.3 HSE 管理方法與要求
第 8 章 地熱井主要復雜情況與事故
8.1 井漏的預防與處理
8. 1. 1 井漏的原因
8. 1.2 井漏的分類
8. 1.3 井漏的預防
8. 1.4 井漏的處理
8.2 阻卡預防與處理
8.2.1 遇阻
8.2.2 粘吸卡鑽
8.2.3 坍塌卡鑽
8.2.4 砂橋卡鑽
8.2.5 縮徑卡鑽
8.2.6 鍵槽卡鑽
8.2.7 泥包卡鑽
8.2.8 落物卡鑽
8.3 鑽具事故的預防與處理
第 9 章 鑽完井實例
9.1 中淺層低溫地熱井實例
9. 1. 1 河北滄州肅寧縣金恩供熱站地熱供暖回灌井
9. 1.2 湖南永州舜皇山國家森林公園地熱溫泉井
9. 1.3 貴州梵淨山旅遊景區地熱溫泉井
9.2中深層中高溫地熱井實例
9.2. 1 北京鳳河營地熱田首眼深層地熱井
9.2.2 西藏阿裡朗久地熱供暖項目首眼深層地熱井
9.3 西藏羊易地熱發電項目首眼深層高溫地熱井實例
9.3. 1 項目簡介
9.3.2 鑽井地質條件
9.3.3 鑽井工藝
9.3.4 完井工藝
9.3.5 放噴試驗
9.3.6 成井參數
9.3.7 經驗教訓總結
9.4 某超高溫地熱井設計
9.4. 1 基本情況
9.4.2 井身結構與井控設計
9.4.3 鑽井程序
9.4.4 附錄 A : 泡沫和充氣水鑽進
9.4.5 附錄 B : 定向井井身軌跡
9.4.6 附錄 C : 井的測試與環境保護
參考文獻
索引
緒論
第 1 章 中低溫地熱鑽完井裝備與工藝
1. 1 淺層、中低溫鑽井裝備
1. 1. 1 常用鑽機類型
1. 1.2 鑽機選型
1.2 淺層中低溫地熱井鑽井工藝
1.2. 1 “ 地面動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.2 “ 井下動力驅動”鑽井液正循環回轉鑽井工藝
1.2.3 氣舉反循環回轉鑽井工藝
1.2.4 空氣潛孔錘正循環衝擊回轉鑽井工藝
1.2.5 其他鑽井工藝介紹
1.2.6 鑽井工藝選擇
1.3 淺層中低溫地熱井完井工藝
1.3. 1 完井工藝設計
1.3.2 測井
1.3.3 套管下入
1.3.4 固井與儲層保護
1.4 中深層中高溫地熱鑽完井技術
1.4. 1 鑽井裝備
1.4.2 鑽井工藝技術
1.4.3 完井工藝設計
第 2 章 超高溫地熱鑽完井技術
2. 1 超高溫地層鑽井難點
2.2 鑽井工藝
2.2. 1 井身結構設計
2.2.2 循環液體設計
2.2.3 提速工藝設計
2.3 完井工藝
2.4 鑽井安全控制
2.4. 1 正常鑽進狀態下溫度控制
2.4.2 井漏情況下溫度控制
2.4.3 地層出水情況下溫度控制
2.4.4 泡沫與充氣鑽井技術
2.4.5 裝備與工具要求
2.5 超高溫地層破岩新技術
2.5. 1 超高溫地層破岩鑽頭
2.5.2 提速新技術
第 3 章 熱儲層保護與增產技術
3. 1 熱儲特點與損害因素
3. 1. 1 中淺層高孔滲儲層損害因素分析
3. 1.2 中深層碳酸鹽岩儲層損害因素分析
3. 1.3 超高溫地熱儲層損害因素分析
3.2 儲層保護技術
3.2. 1 碎屑岩儲層保護技術
3.2.2 碳酸鹽儲層保護技術
3.2.3 超高溫地熱儲層保護技術
第 4 章 增強型地熱鑽完井技術
4. 1 水平井、分支井技術
4. 1. 1 水平井技術
4. 1.2 分支井技術
4.2 增強型地熱繫統完井方式
4.2. 1 兩井繫統
4.2.2 單井繫統
4.2.3 完井結構
4.3 增強型地熱繫統改造工藝
4.3. 1 直井壓裂連通技術
4.3.2 水平井多級壓裂技術
4.3.3 降溫壓裂技術
4.4 氣體鑽井提速技術
4.4. 1 氣體鑽井提速適應性評價技術
4.4.2 氣體鑽井提速工藝技術
4.4.3 貴州銅仁松桃苗王城地熱井氣體鑽井工程實例
第 5 章 地熱井固井技術
5. 1 地熱井井身結構與套管
5. 1. 1 地熱井井身結構
5. 1.2 高溫情況下套管強度設計
5. 1.3 套管材質與扣型選擇
5.2 地熱井水泥技術
5.2. 1 水泥石性能
5.2.2 抗高溫水泥漿
5.3 高溫地熱井固井工藝
5.3. 1 地熱井封固要求
5.3.2 固井工藝
第 6 章 高溫鑽井軌跡測控
6. 1 定向井、水平井軌跡設計
6. 1. 1 平臺井組設計
6. 1.2 水平井井眼方向選擇
6. 1.3 超高溫定向井、水平井軌跡設計要求
6.2 軌跡測量方法與儀器
6.2.1 不同熱儲測量參數要求
6.2.2 軌跡監測要求
6.3 定向井軌跡控制技術
6.3. 1 直井防斜技術
6.3.2 中高溫時軌跡控制技術
6.3.3 超高溫井段軌跡控制
6.4 地熱井資料錄取
6.4. 1 地熱井錄井
6.4.2 地熱井測井
第 7 章 設計 、施工管理與 HSE
7. 1 設計要求
7. 1. 1 鑽井設計要求
7. 1.2 完井設計要求
7.2 施工管理要求
7.2. 1 環境管理
7.2.2 技術管理
7.2.3 質量控制
7.3 政府監管
7.4 地熱鑽完井 HSE 管理特點與要求
7.4. 1 地熱鑽完井 HSE 管理概念
7.4.2 地熱鑽井作業 HSE 風險特征
7.4.3 地熱鑽完井安全生產
7.4.4 地熱鑽完井勞動保護與醫療保健
7.4.5 地熱鑽完井環境保護
7.5 地熱鑽完井 HSE 過程控制
7.5. 1 建設單位 HSE 職責
7.5.2 施工單位 HSE 職責
7.5.3 HSE 管理方法與要求
第 8 章 地熱井主要復雜情況與事故
8.1 井漏的預防與處理
8. 1. 1 井漏的原因
8. 1.2 井漏的分類
8. 1.3 井漏的預防
8. 1.4 井漏的處理
8.2 阻卡預防與處理
8.2.1 遇阻
8.2.2 粘吸卡鑽
8.2.3 坍塌卡鑽
8.2.4 砂橋卡鑽
8.2.5 縮徑卡鑽
8.2.6 鍵槽卡鑽
8.2.7 泥包卡鑽
8.2.8 落物卡鑽
8.3 鑽具事故的預防與處理
第 9 章 鑽完井實例
9.1 中淺層低溫地熱井實例
9. 1. 1 河北滄州肅寧縣金恩供熱站地熱供暖回灌井
9. 1.2 湖南永州舜皇山國家森林公園地熱溫泉井
9. 1.3 貴州梵淨山旅遊景區地熱溫泉井
9.2中深層中高溫地熱井實例
9.2. 1 北京鳳河營地熱田首眼深層地熱井
9.2.2 西藏阿裡朗久地熱供暖項目首眼深層地熱井
9.3 西藏羊易地熱發電項目首眼深層高溫地熱井實例
9.3. 1 項目簡介
9.3.2 鑽井地質條件
9.3.3 鑽井工藝
9.3.4 完井工藝
9.3.5 放噴試驗
9.3.6 成井參數
9.3.7 經驗教訓總結
9.4 某超高溫地熱井設計
9.4. 1 基本情況
9.4.2 井身結構與井控設計
9.4.3 鑽井程序
9.4.4 附錄 A : 泡沫和充氣水鑽進
9.4.5 附錄 B : 定向井井身軌跡
9.4.6 附錄 C : 井的測試與環境保護
參考文獻
索引 前言 鑽完井是勘探與開采地下礦產的重要技術途徑,特別是對於人工挖掘難以達到的深部地下流體資源開發來說,運用鑽井技術建立地下流體向地面的產出通道是其技術手段。在地熱開發方面,鑽完井技術的進步、鑽完井技術實現的開發效果也將是地熱發展的關鍵環節,並在一定程度上決定了地熱可開發的規模與效益。水熱型地熱開發鑽完井技術按溫度高低,可以分為中低溫地熱鑽完井技術與高溫地熱鑽完井技術。長期以來,地熱鑽完井大多數沿用地礦繫統鑽完井技術或油氣鑽完井技術,但地熱開發有自身的特點,其鑽完井技術與地礦繫統及油氣鑽完井技術相比存在顯著的差異。本書力圖探索這些差異,突出地熱鑽完井的特點,介紹適用於地熱開發的鑽完井技術,內容涵蓋鑽完井不同領域,對於推進地熱事業的發展,促進地熱鑽完井技術進步具有積極的作用。本書內容包括各種不同溫度、不同類型的地熱鑽井技術,套管與固井技術,儲層保護技術,鑽完井HSE技術,設計與施工管理要求,主要復雜情況與事故預防與處理,以及應用實例等。其中,緒論由查永進、葉宏宇編寫;首章為中低溫地熱鑽完井裝備與工藝,由葉宏宇、張海林編寫;第2章為超高溫地熱鑽完井技術,由查永進、宋先知、楊迎新、查斐等編寫;第3章為熱儲層保護與增產技術,由孫文超、張彥龍、卓魯斌等編寫;第4章為增強型地熱鑽完井技術,由查永進、祝效華、葉宏宇、查斐等編寫;5章為地熱井固井技術,由孫文超、王兆會、葉宏宇、張興國等編寫;第6章為高溫鑽井軌跡測控,由趙肜、鄒靈戰、查斐、卓魯斌等編寫;第7章為設計、施工管理與HSE,由趙肜、查永進等編寫;第8章為地熱井主要復雜情況與事故,由查永進、葉宏宇、趙肜等編寫;第9章為鑽完井實例,由葉宏宇、查永進、蘇園、張海林編寫。查永進、葉宏宇、趙肜、張培豐、楊忠彥對全書進行了統稿與審稿,龐忠和研究員對全書進行了審定。在本書撰寫過程中,中國石油集團工程技術研究院有限公司、北京泰利新能源科技發展有限公司、長城鑽探工程公司提供了大量的資料,對編寫工作給予了大量的支持,在此向他們表示衷心的感謝!本書編寫過程中大量參考了西南石油大學、中國石油大學(北京)的學位論文,在此也向論文作者及其指導教師表示感謝!由於本書是首次編寫地熱方面鑽完井技術的專著,而目前地熱鑽完井技術在我國也正處於從中低溫、中深與淺層向高溫、深層發展的前期,因此技術成熟度相對較低,同時限於作者的知識、能力,書中難免存在疏漏與不足之處,敬請同行與讀者批評指正。查永進2022年7月於北京鑽完井是勘探與開采地下礦產的重要技術途徑,特別是對於人工挖掘難以達到的深部地下流體資源開發來說,運用鑽井技術建立地下流體向地面的產出通道是其技術手段。在地熱開發方面,鑽完井技術的進步、鑽完井技術實現的開發效果也將是地熱發展的關鍵環節,並在一定程度上決定了地熱可開發的規模與效益。水熱型地熱開發鑽完井技術按溫度高低,可以分為中低溫地熱鑽完井技術與高溫地熱鑽完井技術。長期以來,地熱鑽完井大多數沿用地礦繫統鑽完井技術或油氣鑽完井技術,但地熱開發有自身的特點,其鑽完井技術與地礦繫統及油氣鑽完井技術相比存在顯著的差異。本書力圖探索這些差異,突出地熱鑽完井的特點,介紹適用於地熱開發的鑽完井技術,內容涵蓋鑽完井不同領域,對於推進地熱事業的發展,促進地熱鑽完井技術進步具有積極的作用。本書內容包括各種不同溫度、不同類型的地熱鑽井技術,套管與固井技術,儲層保護技術,鑽完井HSE技術,設計與施工管理要求,主要復雜情況與事故預防與處理,以及應用實例等。其中,緒論由查永進、葉宏宇編寫;首章為中低溫地熱鑽完井裝備與工藝,由葉宏宇、張海林編寫;第2章為超高溫地熱鑽完井技術,由查永進、宋先知、楊迎新、查斐等編寫;第3章為熱儲層保護與增產技術,由孫文超、張彥龍、卓魯斌等編寫;第4章為增強型地熱鑽完井技術,由查永進、祝效華、葉宏宇、查斐等編寫;5章為地熱井固井技術,由孫文超、王兆會、葉宏宇、張興國等編寫;第6章為高溫鑽井軌跡測控,由趙肜、鄒靈戰、查斐、卓魯斌等編寫;第7章為設計、施工管理與HSE,由趙肜、查永進等編寫;第8章為地熱井主要復雜情況與事故,由查永進、葉宏宇、趙肜等編寫;第9章為鑽完井實例,由葉宏宇、查永進、蘇園、張海林編寫。查永進、葉宏宇、趙肜、張培豐、楊忠彥對全書進行了統稿與審稿,龐忠和研究員對全書進行了審定。在本書撰寫過程中,中國石油集團工程技術研究院有限公司、北京泰利新能源科技發展有限公司、長城鑽探工程公司提供了大量的資料,對編寫工作給予了大量的支持,在此向他們表示衷心的感謝!本書編寫過程中大量參考了西南石油大學、中國石油大學(北京)的學位論文,在此也向論文作者及其指導教師表示感謝!由於本書是首次編寫地熱方面鑽完井技術的專著,而目前地熱鑽完井技術在我國也正處於從中低溫、中深與淺層向高溫、深層發展的前期,因此技術成熟度相對較低,同時限於作者的知識、能力,書中難免存在疏漏與不足之處,敬請同行與讀者批評指正。查永進2022年7月於北京     | | |
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