高温岩体地热钻井施工关键技术研究

【摘要】：高温岩体地热开发中首先需要解决的问题是深钻施工。根据中国高温岩体地热资源赋存的地质特征,在试验研究、理论分析和数值模拟的基础上,提出高温岩体地热钻井施工中三大关键技术问题:钻井围岩稳定性控制技术、高温高压破岩技术、高温高压钻井液技术。进而从高温岩体地热开采中钻井围岩失稳的主要因素、热力耦合作用下钻井围岩流变特性、高温高压下钻井围岩变形破坏规律与失稳临界条件,提出高温岩体地热深钻施工中钻井围岩稳定性控制技术。通过对高温高压下花岗岩中冲击破岩、切削破岩、冲击–切削复合破岩的试验研究及不同温度下3种破岩方式的比较,获得高温高压下3种破岩方式的破岩规律。最后从高温对钻井液的影响、地热钻井对高温处理剂的一般要求、钻井液的性能对井壁稳定的影响及应对措施,提出解决高温岩体地热深钻施工的钻井液技术要求。高温高压下深钻施工关键技术的研究,对于人类探索地球、开发地球深部的能源与资源具有重要的科学与工程意义。 【作者单位】： 太原理工大学矿业工程学院;同济大学地下建筑与工程系;
【关键词】： 岩石力学 高温岩体地热 高温高压 钻井工程 钻井围岩 稳定性控制 破岩 钻井液
【基金】：国家自然科学基金重点项目(50534030) 山西省青年基金项目(2011021023–2) 山西省高校科技开发项目(20111004)
【分类号】：TK52
【正文快照】： 1引言地热作为绿色、可再生资源,被世界各国确定为维系社会可持续发展的新“绿色能源”,在地热丰富的国家已经得到较好的开发和利用。地热资源可分为2种类型:天然热水资源和高温岩体地热资源。高温岩体地热(HDR)是指温度大于200℃的岩体中蕴藏的地热资源,可以经过人工开采,从

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