简论四川石棉县孟获开发地热风险钻井

简论四川石棉县孟获开发地热风险钻井郑州地象科技有限公司寇日有朋友介绍一个四川的钻井队老板，咨询在雅安石棉县栗子坪乡风险钻探地热井的可行性。我感觉这是一个较为典型的案例，对于开发地热井的钻井队和开发商来讲，都需要搞清楚一些利益相关的共性问题：如何利用地质资料快速判断是否可能开发地热井，在有温泉出露地区打地热井出水温度是否一定会高，风险钻探如何合理确定出水量及水温指标。利益与风险是把双刃剑，只想单方逐利只会两败俱伤。1）石棉县栗子坪乡开发地热井基本情况。钻井队讲：甲方给了两个可选钻探地热井的地点，一个是栗子坪乡孟获村东南北侧沟内的孟获城，另一个是孟获村北的大营盘，两个区域相距6.5公里。甲方对承接打井项目风险钻探的要求是：钻井深度1500米，出水量300吨/天，出水温度50oC2）从卫星地图上看，栗子坪乡孟获村东南北侧沟内的孟获城应该是一个拟建的旅游项目，位于孟获河上游发源地一支的山沟内。20万分之一地质图上显示项目区孟获河两岸区域都是第四系覆盖层，而在第四系外大范围内全部都是红色侵入岩，由于花岗岩的岩层较为完整、裂隙不发育且渗水性差，即使是断裂构造内的赋水性也较差，深部裂隙蓄水量很少，钻井后深部有热但无水或水少，根本不可能满足甲方要求，所以只能放弃在孟获城钻探地热井。3）栗子坪乡孟获村北大营盘区域位于孟获河上游主沟内，20万分之一地质图上显示大盘营区域正好处在侏罗系、泥盆系或志留系沉积地层及与侵入岩地层的交汇区内，而且还处在标有南北向与北东向断裂的交汇处，地热地质构造条件较好。若是能够找到沉积岩深度够大、破碎程度较高的断裂构造中心定井，构造内的赋水性整体较好、深部裂隙含水层蓄水量较多，钻井后深部既有热又有水，成井的可能性较大。4）因石棉县位于青藏高原横断山脉东部边缘、大渡河中游贡嘎山东南麓，属于川滇南北构造带北段地壳活动最激烈的地区之一，域内温泉较为发育，目前已探明的出露温泉及泉群11处，有两处出水量较大，温度30—68℃。这些出露温泉基本上都分布在石棉县城以北区域，县城以南区域只有公益海河流域一处，在孟获河所在山谷内没有出露温泉和地热井。即使是该区域地温梯度在2.5—3oC较高范围内，钻井深度1000米时含水层的水温也只是35—40oC，1500米时含水层的水温也只是48—54oC。假设钻井后1000—1500米为取水深度段，在此深度段可能存在的多个含水层的混合水温就很难达到50oC，成井后孔内抽水若再降温2—4oC后，出水温度肯定就不能达到甲方出水温度50oC的要求。5）因没有实地勘探，仅凭地质图所列地层与断裂信息，只能大概圈出地热勘探定井的靶区范围，估测地热井钻探成井的可行性，要想详细了解断裂构造的位置、规模及含水层的深度等信息，还需要利用MT-VCT大地电磁镜像测深深部构造探测仪在现场详细勘探后才能得知。一般我们会根据井位所在剖面位置含水层分布、结合实地考察地温情况，与甲方及钻井队协商确定地热井的钻井深度，估测各层位含水层的水温及可能的出水量，初步确定固井深度后，再估测可能达到的出水量和出水温度及其最少值，评估钻探成井风险。6）出水温度与出水量两个指标是矛盾的，一般在断裂构造内浅中层裂隙发育较好，越向深部构造越窄、裂隙发育越差，浅部的裂隙发育出水量大但温度低不能取用，深部含水层的水温高但裂隙不够发育出水量少。所以在签订钻井合同之前，必须对项目区进行详细勘探、精准定井，在基本清楚断裂构造位置、规模及深部含水层，有充分把握之后再根据估测结果签订风险钻井合同，这样双方都能有效规避风险做到双赢。7）由于甲方的目的是取用地热水，而且水温越高、出水量越大就越好，而钻井队甘冒风险是为获取较高利润。若是钻井队在高额利润的诱惑下，在毫无把握的情况下抱着赌一把的心态签定高指标包水保温钻井合同，很有可能会因钻井不达标拿不到钱还赔本，而甲方也会浪费时间再次找钻井队打井而延误整体开发计划。对双方最有利的办法是：先通过物探确定最佳钻井位置，客观评估钻井预期结果，然后双方协商制定一个合理的保底台阶递增价格签定钻井合同。即确定一个甲方可以接受的最低出水温度和出水量作为保底指标，钻井结果低于保底值时井队不收费，高于保底值时甲方付给井队商定价格的50—70%，让井队不至于赔钱；超过保