Key technology for mid-deep drilling geothermal heat extraction in the Hancheng area
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摘要: 地热井钻取优质的地热水是采灌型地热能供暖系统的前提条件，是影响整个水热型地热能项目经济效益的最敏感因素，而钻井关键技术对地热井的成井质量具有重要意义，对地区地热产业的发展有着举足轻重的作用。根据韩城地区地热资源赋存的地质特征及开发过程中遇到的难点，在理论分析和试验研究的基础上，研究了韩城地区地热钻井施工的关键技术问题，提出韩城地区地热钻井取热供暖五大关键技术问题：防塌高效钻井技术，地热井止水工艺，酸化增产增灌处理措施，原位采灌工程优化布置，梯级换热与回灌技术。通过对生产过程中遇到的技术难题进行理论分析，提出解决问题的关键技术，对五大关键技术进行了逐一阐述。这些关键技术对于韩城地区开发利用中深层地热资源具有重要的科学与工程意义，也可为其它地区提供借鉴。Abstract: Extraction of high-quality geothermal water with geothermal wells is a prerequisite for the extraction-reinjection geothermal heating system， and it is the most sensitive factor affecting the economic benefits of the entire hydrothermal geothermal energy project. The key drilling technology is of great significance to the well completion quality， and plays a decisive role in the development of the geothermal industry of Hancheng. In view of the geological characteristics of geothermal resources in the Hancheng area and the difficulties encountered in the development process， theoretical analysis and experimental research was conducted to investigate the key technical issues in geothermal drilling in the Hancheng with the five key technical aspects presented of local geothermal drilling heating extraction in Hancheng： anti-collapse and high-efficiency drilling， geothermal well sealing， acidization stimulation for productivity and reinjection improvement， in-situ extraction and reinjection optimization layout， cascade heat exchange and recharge. Through theoretical analysis of the technical problems encountered in the production process， the key technologies to solve the problems are proposed， and the five key aspects are explained in detail. They are of important scientific and engineering significance to the development and utilization of mid-deep geothermal resources in the Hancheng area， and can provide reference to other regions.
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[1] 许刘万，伍晓龙，王艳丽.我国地热资源开发利用及钻进技术［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2013，40（4）：1-5.
XU Liuwan， WU Xiaolong， WANG Yanli. Development and utilization of geothermal resource in china and the drilling technology［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2013，40（4）：1-5.
[2] [2] 饶松，姜光政，高雅洁，等.渭河盆地岩石圈热结构与地热田热源机理［J］.地球物理学报，2016，59（6）：2176-2190.
RAO Song， JIANG Guangzheng， GAO Yajie， et al. The thermal structure of lithosphere and heat source mechanism of geothermal field in Weihe Basin［J］. Chinese Journal of Geophysics， 2016，59（6） 2176-2190.
[3] [3] 薛超，柴宏有，葛毓，等.韩城地区中深层岩溶地热资源热储特征及潜力评价［J］.陕西煤炭，2021，40（1）：18-21.
XUE Chao， CHAI Hongyou， GE Yu， et al. Thermal reservoir characteristics and potential evaluation of karst geothermal resources in Hancheng area［J］. Shaanxi Coal， 2021，40（1）：18-21.
[4] [4] 黄方，何丽娟，吴庆举.鄂尔多斯盆地深部热结构特征及其对华北克拉通破坏的启示［J］.地球物理学报，2015，58（10）：3671-3686.
HUANG Fang， HE Lijuan， WU Qingju. Lithospheric thermal structure of the Ordos Basin and its implications to destruction of the North China Craton［J］.Chinese Journal Of Geophysics， 2015，58（10）：3671-3686.
[5] [5] 刘建生.对地热井成井工艺技术的探讨与认识［J］.工程勘察，2010，38（10）：37-40.
LIU Jiansheng. Exploration and cognitive on the processing technology for geothermal wells［J］. Geotechnical Investigation & Surveying， 2010，38（10）：37-40.
[6] [6] 闫小利，郑树楼，王振福.陕西关中地区深层地热井成井工艺探讨［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2010，37（5）：36-39.
YAN Xiaoli， ZHENG Shulou， WANG Zhenfu. Discussion on deep geothermal well completion technology in central Shaanxi area［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2010，37（5）：36-39.
[7] [7] 郤保平，赵金昌，赵阳升，等.高温岩体地热钻井施工关键技术研究［J］.岩石力学与工程学报，2011，30（11）：2234-2243.
XI Baoping， ZHAO Jinchang， ZHAO Yangsheng， et al. Key technologies of hot dry rock drilling during construction［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering， 2011，30（11）：2234-2243.
[8] [8] 陈建兵，王振福.关中盆地地热钻井施工常见问题预防及处理方法探讨［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2019，46（7）：21-27.
CHEN Jianbing，WANG Zhenfu. Prevention and treatment of common problems ingeothermal drilling in Guanzhong Basin［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2019，46（7）：21-27.
[9] [9] 郤保平，赵阳升.600℃内高温状态花岗岩遇水冷却后力学特性试验研究［J］.岩石力学与工程学报，2010，29（5）：892-898.
XI Baoping， ZHAO Yangsheng. Experimental research on mechanical properties of water-cooled granite under high temperatures within 600 ℃［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering， 2010，29（5）：892-898.
[10] [10] 胡晋军，和国磊，耿志山，等.天津CGSD-01地热调查井固井技术［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2020，47（1）：26-30.
HU Jinjun，HE Guolei，GENG Zhishan，et al. Cementing technology for Tianjin CGSD-01 geothermal survey well［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2020，47（1）：26-30.
[11] [11] 李砚智，田京振.酸化洗井在河北牛驼镇地热田两口井中的应用用［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2009，36（6）：16-18.
LI Yanzhi， TIAN Jingzhen. Application of acid well flushing in 2 wells of Niutuo Geothermal Field in Hebei［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2009，36（6）：16-18.
[12] [12] 浦静怡，张晓宏，陈粤强.关中地区中深层地热钻井开发与发展趋势［J］.陕西煤炭，2020，39（5）：108-111.
PU Jingyi， ZHANG Xiaohong， CHEN Yueqiang. Exploitation and development trend of middle deep geothermal in Guanzhong area ［J］. Shaanxi Coal， 2020，39（5）：108-111.
[13] [13] 侯岳，刘春生，刘聃.地热连通井热交换隔离开采技术研究综述［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2020，47（7）：41-46.
HOU Yue，LIU Chunsheng，LIU Dan. Review of research on isolated heat exchange technology with connected geothermal［J］. Exploration Engineering （Rock & Drilling and Tunneling）， 2020，47（7）：41-46.
[14] [14] 王光辉，赵娜，赵苏民，等.天津地区新近系地热回灌井不同完井工艺应用效果对比［J］.地质找矿论丛，2013，28（3）：481-485.
WANG Guanghui， ZHAO Na， ZHAO Sumin， et al. Reinjection effect study of different geothermal well completion in Neogene System［J］. Contributions to Geology and Mineral Resources Research， 2013，28（3）：481-485.
[15] [15] 张永春，赵海滨，常洪华，等.威海地区3000m深部地热钻探关键技术的应用与分析［J］.钻探工程，2021，48（S1）：111-119.
ZHANG Yongchun， ZHAO Haibin， CHANG Honghua，et al. Key technology for 3000m-deep small diameter geothermal drilling in the Weihai area of Shandong province［J］. Drilling Engineering， 2021，48（S1）：111-119.
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