黑龙江省生态地质调查研究总院 黑龙江省哈尔滨市 150027
摘要：地热资源是地球中存在的一种可再生资源类型，同时也是比较宝贵的资源类型。地热资源的地热能和地热流体等具有非常高的社会价值，通过对地热资源的勘查，其中可以被运用的地热资源，主要有天然形成的温泉和浅层的地热能。本文就针对地热资源勘查方法和地热钻探施工技术的运用进行了分析和研究，希望对广大同行提供一定的参考作用。
关键词：地热资源；勘查方法；地热钻探；技术运用
地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。目前可利用的地热资源主要包括：天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。
1地热资源勘查方法
当前世界上对地热资源的勘测方法多种多样，在地质资源的勘测工作当中，主要包含了地质情况的调查分析地层、地质条件分析、地球物理勘探以及地热钻探等工作流程，详细如下介绍：
（1）在地质条件的资料收集和二次开发工作当中，需要对地热资源开发区域的地质条件、地热温度、地震活动、以及社会需求等方面的资料进行准确的收集，将这些勘测出来的资料进行有效的整理，为后续的地热资源勘测工作打下良好的数据基础。
（2）在地质的调查工作当中，需要准确查明勘测地区的地层构成情况，对地层内部的岩石组合以及地热形成的条件进行准确的分析和掌握，对地层内部的构造条件以及断层之间的活动范围等进行详细的调查和掌握。
（3）对地层的剖面进行准确的勘察，对岩石中的具体厚度以及勘查区域的地层标志等进行设定，为地热勘测孔的钻孔和设计提供出重要的依据和保障。
（4）通过物探以检测的方式对地热温度进行测量，通过R法测量的方式，准确的查找出地层表面的地热分布状态，通过CDP-32可控型电磁波，向地表层内部进行电磁波的测量工作，通过三维地震等技术，可以准确的查找出地层深处的地质构造以及整个地质条件的发育状况。
（5）通过地热钻探的方式，有效验证了前期勘测工作的成果，同时运用钻孔操作来进行测井降压实验以及产能实验等。在此过程当中需要对周围区域环境的地质条件，地热参数等进行记录，准确查明地热能在地表下的储存形式和分布结构，对地热增温率和地热流体的化学性质进行准确的分析和记录。
2地热钻探施工技术分析
2.1根据地层的实际情况选择钻进技术
如果所要勘查的地热层比较松软，那么可以选择使用回转钻进技术；如果所要勘查的地热层比较坚硬，经常使用的钻进技术，包括启动控锤钻进技术、钻井液回转钻进技术及气举反循环钻进技术；勘查阶段阶段结束后的热能开采阶段所选用的钻进技术主要有，空气钻进技术、泡沫钻进技术、气举反循环钻进技术及钻井液回转钻进技术。
2.2地热钻探常用技术分析
2.2.1地热钻探技术之钻进液回转钻进技术
在运用钻进液回转钻进技术是首先应对钻压、钻的转速及泵量进行控制，同时在进行具体施工时还应保证可以符合以下操作要求：第一，在进行深部钻进加压时可选择使用钻铤加压的方式，应保证钻铤的总重量是钻压值的1.3倍。第二，在选择钻头型号时，应保证可以满足所需要钻进地层及钻进孔径的实际要求。在正式钻进前应先对钻头的磨损状况及钻头水眼的通畅性进行检查，严禁使用没有达到施工要求的钻头。如果在钻进时使用的是新钻头可以先磨合钻进0.5米，再根据实际情况对钻压进行增加。
如果出现转速下降的情况可将钻头提起进行检查，在钻头提起后对其进行测量并对测量结果进行分析，如果出现的是非正常磨损，则表示此钻头不适合此地层应及时的根据分析结果更换钻头。第三，单根钻杆钻进前可以先开钻并启动回转器，再将钻具放到井下，并根据钻进情况增加钻压。在下钻时相关的技术人员应保证稳定性，当遇到阻碍时不得用猛力。第四，在钻进时，相关的技术人员应保证钻孔内部的清洁性和孔壁的稳定性，避免出现卡钻和埋钻情况。第五，在正常进钻施工时应保证下钻时的稳定性，并匀速进入，避免用猛力下钻。
在下钻时还应注意钻具是否出现扭矩的情况，当出现异常时应对钻具钻进参数进行调整。此外，还应保证钻井液可以满足实际施工要求。第六，钻进时如果遇到泥岩段并出现钻进速度下降的情况时，可以将钻压进行提升同时减慢钻进速度；如果遇到硬夹岩层，会出现憋钻情况，这时同样将钻压降低并减慢钻速，当钻穿硬夹岩层后再继续应用正常参数进行钻进；当钻进时岩层出现卵砾石或破碎地带时，应及时的对钻压进行调整，并适当的减慢钻进速度，避免钻头在井底出现震动、憋车及跳动情况。
2.2.2地热钻探技术之气动潜孔锤钻技术
运用气动潜孔锤钻技术时应符合以下条件：首先，运用气动潜孔锤钻进行钻进加接钻杆时，应对所要加接的钻杆内进行检查，保证其是通畅的。在正式进行下钻施工前，应现先在地层表面进行气动潜孔锤启动试验，并保证冲击器与卡钎套处于工作状态，然后从后方进行下钻。其次，每次进行气动潜孔锤钻进时，不可直接钻入井下，可先将钻头钻进0.5米左右，然后打通气道后再进行钻进施工。当钻头到达岩层底部时应立即启动冲击器，假如冲击不动可将钻具进行上下窜动，在保证冲击器可正常工作后再调整钻进参数进行钻进。再次，在利用气动潜孔锤钻技术时，如出现憋泵或潜孔锤停转情况，可将钻具进行上下活动，并对钻进系数进行调整。最后，在启动潜孔锤钻时还应注意勘查区域的气压变化情况。导致气压突然降低主要是因为钻杆和钻头出现折断现象或是钻杆接头处出现漏气情况，应及时提出钻具进行修复。
2.2.3地热钻探技术之气举反循环钻进技术
第一，沉没比＞0.5；第二，供气压＞0.6MPa；第三，供气量，应保证气水混合比应保正在1.4至1.7之间，器具循环排渣最佳时期是流体上返速度在3m/s至4m/s之间时，供气量≥6m3 /min；第四，气水混合器的位置，气体混合器到钻头的深度应高于气水混合器的2至5倍；第五，钻压应保证在0.06kN/mm至0.12kN/mm之间；第六，转速在40r/min至80r/min之间。
2.2.4地热钻探技术之成井技术
在完成钻探施工后应继续进行井深测量、对井孔进行清理、破壁处理、冲孔换浆工作、孔内下管、填充砾石，同时做好止水、固井、洗井、抽水试验等，做好以上工作后才最终完成地热井成井施工工作。
结语
地热资源勘查是一项高风险、隐蔽性很强的工程，在进行地热资源勘查选点时应做好地质调查、物探异常查证、大地岩性测量、实测剖面等基础地质工作，在此基础上认真进行地热资源论证报告的编写。在进行地热资源施工前应认真编写施工组织设计，施工时应严格按照地热钻探规范施工，及时记录相关参数报表，加强与地质技术人员沟通。地热资源勘查是一项需要政府及业主、地质部门、钻探施工方严密配合的工作，为规避地热资源勘查中的风险，将地热施工风险、井下事故降到最低，因此应加强各部门的及时沟通，在出现井下事故时拿出切实可行的科学解决方法，降低地热钻探施工的风险。地热资源是一种绿色新能源，地热资源、地热能的开发利用符合当今社会绿色、可持续的发展理念，前景广阔，因此加强地热资源的勘查意义重大。
参考文献：
[1]胡燕，林黎，林建旺，等．天津市地热资源可持续开发潜力评价[Z]．天津：天津地热勘查开发设计院，2007．
[2]程万庆，等．天津地区砂岩热储回灌研究[Z]．天津：天津地热勘查开发设计院，2008．
[3]李进安，葛晓东，于春莉.地热勘查方法在乌兰哈达地区的应用探讨[J].地质装备，2018，19（04）：32-35.