中低温地热钻机适应性技术方案研究.PDF

第 卷第 期 钻采工艺 钻采机械 中低温地热钻机适应性技术方案研究 信石玉 高文金 黎爱军 王培义 张东清 中国石化石油工程机械有限公司研究院 中国石化石油机械装备重点实验室 中国石化新星石油有限公司 国家地热研究中心 中国石化石油工程技术研究院 信石玉等中低温地热钻机适应性技术方案研究钻采工艺 摘 要 地热能源作为化石能源的绿色替代品已在世界范围内进行了不同规模的开发和利用钻机作为地 热资源钻采的主要装备面临着开发适应性和资源回报率平衡的挑战 欧美部分国家高温地热资源丰富采用先 进的自动化油气钻井钻机开发并用以发电我国用于市政供暖的中低温地热资源分布较广将油气或水文钻机进 行适应性技术改进使其钩载功率等具备中低温地热井高效钻井成井能力并使用网电驱动模块集成隔音降噪 等技术使作业成本更低城区地形适应性更强更环保 关键词 地热 供暖 电驱动钻机 模块化 隔音降噪 降本 地热能的开发利用分为发电和非发电 高温地 气钻机但简化设备配置多采用机械传动结构功 热资源 以上 主要用于发电中低温 率利用率低噪音强烈占地面积大缺乏井口机械 的地热资源以直接利用为主中国和部分 化工具劳动强度大 目前的两类钻机均不能 欧洲大陆国家中低温地热资源分布较广 资源 有效满足地热钻井在提高效率增强地域适应性降 情况决定了技术装备水平和开发投入成本 低成本等方面的要求影响了国内深层中低温地热 目前深层 中低温地热井基 资源的开发与利用 本采用石油钻完井工艺和技术 意大利地热井钻井 一现有装备技术分析 工艺与石油钻井工艺基本相同 法国中低温热储 是埋藏于沉积岩中含水层深 采用 国外常用于地热开发的钻机技术分析 石油钻井设备钻井管串设计则因用途不同而有所 钻机可钻深度高达 模 差异 国外主要地热钻井钻机包括 块化和液压元件允许快速安装和拆除 液压驱动为 系列 主绞车和顶驱液压驱动泥浆泵电驱动顶驱可按 等十余种用于 用户要求电驱动配置铁钻工管子自动处理系统 地热开发的钻机基本沿用油气钻机自动化程度高 结构紧凑占地面积小 发电机组及燃油罐可选配 工作效率高结构紧凑环保性好 可采用网电占地面积仅 油缸整体起 我国 中低温地热井深为 以浅主 升和伸缩井架绞车顶驱底座和起升油缸集成于 要集中在西北华北及东北地区基本使用现有油气 运输撬架形成 的大模块拖挂车整体运输 资源和水文井的开发技术和主体装备 为适 冰岛地热钻井公司的所有钻机都高度自动化 应开发成本要求 以浅的地热井一般采用水 其中 专用于冰岛高温地热 文井工程钻机配置简单且动力和传动性能落后钻 开发可兼顾油气井开发电液驱动一体化控制结 前准备时间长钻井