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温泉井

陈学元 2010-07-13 09:39发表
阅读次数 3663

温 泉 井 钻 探
 

竹笋式钻探图  
 
 温泉钻探是使用钻探设备(钻井机)向地下约1000米深处钻探细长孔洞。(以1000m井为例)

 孔的直径最上部约40cm,最下部约15cm左右,就像倒立着的竹笋一样逐段钻进。这是一种极为经济型的钻探方法。

 

从上看温泉井孔

从上部看温泉井孔的照片。该井孔延伸至地下1200米深处。

 

 首先在现场组装钻井机,利用电机带动1根6m转杆(以6m钻杆为例,钻杆长度不同有6、9m等)运转,在第一根钻杆前面安装钻头实施钻进。

             钻头图片

 

现场模式图

 钻进6m后再接一根钻杆,之后从6m钻进至12m,如此重复作业。

 钻进同时自然会有岩屑(钻孔部分的砂石)出来。那是将泥浆(比水比重大并有黏度)从钻竿的上方用泵灌入,把钻头上的砂石一起运送出来,边清洗边实施钻探。之后将泥浆和岩屑(砂、黏土、岩石)分离,仅有泥浆循环使用。

 按此方法实施钻探,1根钻杆长度6m,如钻深1000m需反复作业161次。为了提高效率,钻机上方组建井架(高约24m以上铁架),每3根接成1根18m长度的钻杆来实施钻进。

 钻探到一定深度时一时中止,为了避免已钻好的井孔崩塌及更顺利地实施以下钻进工程,插入适合钻孔大小的无逢钢管进行固井。该作业过程也要重复几次至1000m。

 

插入管  转自:中国钻井网(www.zjw.nev.cn)

把最后阶段的钢管作成筛管,(如把无缝钢管直接插入,就无法取水,因此在钢管上打孔。)温泉水从开口部渗入,最终完成取水。

插入千孔管



 
井架图 





 
如何知道温泉的存在?

在不是温泉地的地方开发温泉,需要进行「温泉调查」。通过实施「地质调查」和「物理探测」,
并根据各项调查结果,分析出温泉开发的可能性。在这一页,介绍温泉调查流程。


 

「温泉开发可能性调查」分为以下4个阶段。
[1.文献调查]

根据现存的地质、地形资料及周边温泉资料等,制定温泉调查的作业计划。

[2.地表地质调查]

地质专家通过对调查地的实地踏查来掌握地下状况及地质构造。 在该项调查中,也需要得到掌握该地区地质状况的地质专家的协助。

[3.物理探测]

在调查地实施电流、电磁波、自然放射能等探测方法。用数值来表示地下的垂直地质状况。
 

[4.综合解析]
综合分析上述各种调查结果,综合分析温泉开发的可能性。
 
 以下更为详细地予以说明。

1.文献调查 2.地表地质调查
 

 在调查地及周边地区,通过实地踏查记录岩性等特征是地质调查的基本工作。

 详细掌握调查地的岩石分布、岩性、破碎及断层发育状况作成地质图(如左图)。依据地质图,作成用不同颜色来区分各种岩石分布状况的断面图(如右图)。

 断面图可以说是用切片图的形式来推断地下状况。

 地质专家通过实施地表地质调查,来推断地下的地质状况,就好比医生通过对病人病症的询问、检查来判断病人身体内部的病因一样。

地质断面图


3.物理探测

利用物理科学方法探测地下状况。 

 探测方法有多种,但最常使用的是自然放射能及电流探测方法。

电磁波探测图

放射能探测 由于地球内部储存着地球核分裂所产生的大量热能。伴随地球内部核分裂而产生的放射能被放射到地面上。有温泉可能性的地区,放射能的数值较高。放射能探测就是调查放射能的分布情况。

电流探测 向地下直接放射电流探测电阻值。电阻值是表示地球内部岩石状态的单位,通过电阻值数值可以判断出含温泉地层。

 除此之外,还有利用电磁波方法的电磁波探测、调查地温分布情况的地温调查、调查水银浓缩状况的调查手段等等,组合这些物理调查方法来实施调查。

 如果用医生的话来说,放射能探测就如同听诊器,电流探测就如做CT检查一样吧!


4.综合解析
  

示范图1

 综合分析以上调查结果,可以判断出调查地是否能开发出温泉。

 依据从第一阶段文献调查开始的所有调查结果,来综合判断温泉开发的可能性。

 在报告中,地质调查专家和物理探测专家以各自专业立场来分析、总结各项调查结果及可能性。

 温泉调查专家将地质调查中通过现场测定的断层及地层倾斜度、上下关系、透水性等情况,在考虑深度误差范围内,与物理探测结果对照。如何使物理探测的测量值与地质状况相对应?或如何判定探测过程中是否存在误差等?温泉调查专家通过综合分析最终得出合理地结论。
 示范图2


仔细考虑一下


 有关温泉开发可能性的判断,最重要的是以能否长期稳定地使用作为前提来判断。
因抽取温泉所花费的电费、长年使用的泵的更换、清洗等维护费用是必须花费的。

 




 

 考虑运营成本「是否在赚钱范围」来作出判断。

 准确掌握温泉所在位置,就可以设计较省钱、经济的钻探方法。 根据准确掌握的地下状况,可以设计钻探深度、口径、施工方法等,从而实现最为经济的钻探工程。

 制作地下断面柱状推断图作为最终结果,并提出相适合的钻探计划、最为经济的维护体系计划等,作成报告书。


 

温泉开发流程

 因日本有温泉法等相关法律规定,须严格按温泉法来执行。但在中国开发温泉应该如何实施呢?

1.开发计划的商谈

 首先是商谈。与希望实施温泉开发的客户进行商谈。为了有助于温泉开发事业的顺利进行,与客户针对温泉开发区域、温泉开发要求等进行事前商谈。

 大多数人认为温泉是从地下自然涌出的热水,但这样的地热异常区非常少。即使在日本,大部分温泉也是用泵抽水后实施加温。类似这种温泉观念及其它温泉知识等需要与客户进行交流。

 让客户了解温泉开发需要申办哪些手续?与客户商定温泉开发日程等。
 

温泉调查图
2.制定温泉调查计划

 根据商谈结果制定温泉调查计划书。
 是为了在开发最适合区域内,调查出最易出水地点、深度、温度的温泉调查计划书。
 
 

3.实施温泉调查业务

 实施文献、地质调查和物理探测,制作温泉开发可能性报告书。(约45-60天)

 详细情况请看温泉调查业务

4.温泉调查报告会

 报告会总结调查结果。因报告书中所总结的内容专业性强,在报告会上,尽可能用通俗易懂的方式对客户进行说明使用。
 如客户所希望区域无温泉开发可能性时,会协助客户选定其它温泉开发候选地。
5.探矿申请

 到省市矿产资源管理部门申请探矿权。(在中国,温泉属于地热矿产资源。)
温泉钻探图




6.温泉钻探


 根据调查结果决定钻探深度、口径等。如希望温泉是高温、高成分时,则需钻探1000m以上(火山地周边的温泉地除外)。如果比温度更需要出水量时,钻探计划也会相应变化。尽可能制定压缩成本的钻探计划。

 取得相关许可后实施温泉钻探作业。

 详细情况请看钻探业务

7.采矿权

 温泉利用前须到省市矿产资源管理部门申请采矿权。
 

8.温泉利用
  转自:中国钻井网(www.zjw.nev.cn)
 取得采矿权后,可以利用温泉。温泉利用时,必须定期维护温泉井设备。

目前共4 条评论
评论4  
昵称: 牙轮钻头PDC钻头
性别:
用户类型 :普通用户
 
    评价:比较好 时间:2012/5/31 20:48:00
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评论3  
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昵称: 游客
性别:
 
    评价:比较好 时间:2011/6/26 10:54:00
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评论2  
昵称: ---
性别:
用户类型 :---
 
    评价:比较好 时间:2011/3/15 16:59:00
钻井学问真大啊!~
评论1  
昵称: ---
性别:
用户类型 :---
 
    评价:比较好 时间:2010/10/9 8:24:00
很详细!
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