地?zé)釡y井丨地大熱能:發(fā)現(xiàn)地球深部綠色能源的眼睛
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-12-15 08:48:07瀏覽次數(shù):2053
在能源供應(yīng)緊張的今天,清潔的地?zé)崮?/a>的利用為我們開辟了能源利用的一個(gè)新領(lǐng)域——地?zé)崮?/a>。地球由地殼、地幔、地核三部分構(gòu)成,地表以下平均每100米溫度升高約3℃??茖W(xué)家研究顯示:地核與地幔邊界的溫度大約為3700℃,而地核內(nèi)部溫度可能高達(dá)5000℃,幾乎與太陽表面一樣熾熱。因此,地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著驚人的熱量。眾所周知,地?zé)豳Y源,是指在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,地殼內(nèi)可供開發(fā)利用的地熱能、地?zé)崃黧w及其有用組分,是一種清潔能源。與煤炭、石油和天然氣等傳統(tǒng)的化石能源相比,地?zé)崮茉?/a>具備數(shù)量巨大、可再生和不污染環(huán)境三大要素和清潔、環(huán)保、就地取用等優(yōu)勢。
地?zé)峋?/a>,指的是井深3500米左右的地熱能或水溫大于30℃的溫泉水來進(jìn)行發(fā)電的方法和裝置,地?zé)?/a>分高溫、中溫和低溫三類。高于150℃,以蒸汽形式存在的,屬高溫地?zé)?/a>;90℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,屬中溫地?zé)?/a>;高于25℃、低于90℃,以溫水、溫?zé)崴?、熱水等形式存在的,?a href="http://xldcn.com/t/低溫.html" >低溫地?zé)?/a>。2010年3月12日在北京市大興區(qū)鳳河營村成功打出一口地?zé)峋?/a>,經(jīng)過測量溫度達(dá)到103℃,打破了北京地?zé)?/a>出水溫度的紀(jì)錄,成為北京首個(gè)中溫地?zé)峋?/a>。2017年5月在青海省共和縣恰卜恰鎮(zhèn)完井的GR1干熱巖勘探孔再獲溫度新高,井底溫度達(dá)到200℃以上,取得了一批重要成果,為我國進(jìn)一步開展干熱巖勘查開發(fā)研究打下了重要基礎(chǔ)。
地球物理測井,簡稱測井,是應(yīng)用地球物理方法測量井中巖層的各種物理信息,研究油氣田、煤田等鉆井地質(zhì)剖面,解決某些地下地質(zhì)、生產(chǎn)及鉆井技術(shù)問題的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。具體地講,是通過井下專門儀器,沿鉆井剖面測量巖層的導(dǎo)電性、聲學(xué)特性、放射性、電化學(xué)特性等地球物理參數(shù)的方法。測井方法眾多,聲、電、放射性只是最基礎(chǔ)的方法。每一種測井方法都只能間接地、有條件地反映巖層特性的某一個(gè)側(cè)面,要想全面認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)儲(chǔ)層,應(yīng)該綜合應(yīng)用多種測井方法。
地?zé)釡y井是對(duì)地?zé)峋?/a>鉆孔所穿透的地層的各種特性數(shù)據(jù)記錄下來的所有作業(yè)。地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/鉆孔.html" >鉆孔內(nèi)異常高溫,不利的井孔條件,異常的地質(zhì)環(huán)境(破碎的、火成的、變質(zhì)的)以及特殊的參數(shù)要求等,大大地限制了現(xiàn)有的石油測井儀器的應(yīng)用。因此要求研制專門用于地?zé)岘h(huán)境的測井設(shè)備。在進(jìn)行測井作業(yè)時(shí)通常需要采取預(yù)防措施。有時(shí)井孔需要冷卻。地?zé)釡y井工作除在鉆進(jìn)、完井和試井過程中進(jìn)行外,將持續(xù)到整個(gè)生產(chǎn)期間。為了使描述說明整個(gè)熱儲(chǔ)或地?zé)豳Y源所使用的測井測量方法和解釋技術(shù)得到必要的發(fā)展,優(yōu)先進(jìn)行的測量項(xiàng)目的次序如下:①用時(shí)間間隔溫度測量法作出地層真實(shí)溫度剖面圖;②地層的巖性、深度和厚度;③粒間滲透率和裂隙滲透度;④粒間孔隙度和裂隙孔隙度;⑤裂隙發(fā)育狀況;⑥鉆孔幾何形狀;⑦流體成分;⑧熱導(dǎo)率和比熱容;⑨巖石的彈性系數(shù)。
鉆井的深度范圍很大,淺的只有幾十米,深的則可以達(dá)到數(shù)千米。井內(nèi)特征復(fù)雜,裸眼不可見,井內(nèi)環(huán)境是黑暗、潮濕、高溫、高壓。為了得到地下詳細(xì)的地質(zhì)情況,找到地?zé)醿?chǔ)層的具體位置,地球物理測井不可或缺。簡單說,在高溫、高壓、潮濕、黑暗的井下世界里,有一雙“明亮而智慧的眼睛”,可以去觀察地層、看清地層及其地質(zhì)特征等,這就是測井!利用測井,我們可以獲取地下的巖石的巖性、物性,例如獲取溫度、電性、彈性、放射性,還可以利用成像測井獲取地下巖石的裂縫、孔洞的發(fā)育情況,評(píng)價(jià)地層的地應(yīng)力等。有了測井這雙“眼睛”,地質(zhì)人員可以獲得地下幾千米深地層的各種信息,就可以用來評(píng)價(jià)該井位有沒有地?zé)?,適不適合開采地?zé)?/a>,以及指導(dǎo)后續(xù)工作如何開采地?zé)?/a>。
1927年,法國斯倫貝謝兄弟發(fā)明電測井以來,測井技術(shù)經(jīng)歷了五代的更新?lián)Q代:從第一代的半自動(dòng)測井儀,經(jīng)歷了模擬、數(shù)控、成像等階段。我國測井儀器經(jīng)歷了從引進(jìn)、集成、吸收的幾個(gè)階段,目前已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,性能指標(biāo)接近國外先進(jìn)的測井儀器。例如在青海干熱巖開發(fā)現(xiàn)場進(jìn)行的地?zé)釡y井,使用的都是國產(chǎn)測井儀器,常規(guī)測井儀器能達(dá)到200℃以上的耐溫指標(biāo),成像測井儀器也能達(dá)到175℃~200℃的耐溫指標(biāo),基本滿足干熱巖測井的需求,但如果要進(jìn)行更深層的地?zé)峥碧?/a>,地?zé)釡y井儀器的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,仍需科研人員進(jìn)行攻關(guān),研發(fā)出更高性能指標(biāo)的地?zé)釡y井儀器。
總之,地?zé)衢_發(fā)利用的技術(shù)原理雖然簡單,但實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在大量的技術(shù)性難題,例如在干熱巖中鉆井,對(duì)鉆桿、鉆頭的壽命以及具有“鉆井血液”之稱的泥漿穩(wěn)定性都是極大的挑戰(zhàn);地?zé)峋母邷?,?duì)測井等井下儀器的考驗(yàn)也是極大地,而地層中含有大量的礦物質(zhì),在地?zé)衢_發(fā)中,被氣化的礦物質(zhì)會(huì)重新在井壁結(jié)垢,類似血管中的“血栓”,沉積時(shí)間一久很容易將開采通道堵死。面對(duì)眾多的技術(shù)性難題,科研人員唯有加快技術(shù)探索的步伐,才能在這場國際能源競賽中拔得頭籌?。ㄗ髡邌挝唬?a href="http://xldcn.com/t/中國.html" >中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所)
湖北地大熱能科技有限公司專注于地?zé)豳Y源開發(fā)與利用,已經(jīng)擁有16年悠久歷史,在溫泉鉆井,地?zé)徙@井有著豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),地?zé)徙@井團(tuán)隊(duì)有著科學(xué)的管理模式、過硬的技術(shù)能力、嚴(yán)格的質(zhì)量把控體系,在鉆井過程中嚴(yán)格按照科學(xué)的方法實(shí)施鉆進(jìn),并根據(jù)不同的情況科學(xué)的預(yù)判鉆井施工問題并解決,為提高鉆井成果率,延長地?zé)峋氖褂脡勖_??蛻?a href="http://xldcn.com/t/投資.html" >投資后的長期收益。