
近日,一对在河南超3500米地下实现“深地穿针”般精准贯通的深井,引来中国科学院汪集暘院士的关注。该对深井为中原农谷清洁能源集中供暖二期项目的首对深层地热对接井,一举刷新了国内同类型地热对接井施工深度纪录。
据负责该项目设计和建设的万江新能源股份有限公司有关负责人介绍,该对深井为新乡市创新投资有限公司投资的中原农谷清洁供暖二期项目首对深层地热对接井,在一举刷新国内同类型地热对接井施工深度纪录的同时,也标志着万江新能在深地地热开发领域实现重大技术跨越。
此次实现深地贯通的两眼地热井,地面相距35米,为在有限施工场地内充分开发地热资源,两口井不能只向下钻进,必须沿着预先设计的空间曲线,完成大位移、高精度的定向穿越,在地下对接处形成近90°的夹角。
为此,技术团队按照预先设计,先完成一口垂深超过3500米深的直井;然后另一口斜井从相距35米的井口出发,经历直井段、增斜段、稳斜段和水平段钻进,在地下划出一条曲线轨迹,在目标深度与直井实现精准汇合。数据显示,此次贯通的两眼深井最终在地下3515.5米完成精准汇合,地下延展全长合计达7220米,汇合处井底温度达117.52℃。
高温高压的复杂工况对井下仪器和井壁稳定构成多重挑战,为实现在地下数千米深的精准对接,项目技术团队搭建了一套“脉冲+磁导向”组合的导航系统。钻进中,随钻测量系统实时采集井筒的井斜、方位、全角变化率等姿态参数,经脉冲信号传回地面,全程掌握钻头的空间位置。当钻头逼近目标井筒、常规惯性导航已难以满足厘米级对接要求时,系统转入主动磁导向精准引导,在直井预对接点下入高精度磁信号探测仪连续感知斜井钻头磁信标磁场强弱与方向变化,通过井下解码和地面实时解算,不断调整钻进方向,引导钻头在幽暗地层中向目标靠近。
贯通后的循环连通测试显示,与万江新能源股份有限公司上一代同轴套管式井下换热技术相比,对接井循环系统的取热能力提升了5倍。中原农谷清洁能源集中供暖二期项目规划两座能源港、共计7组地热对接井,计划为276.27万平方米建筑提供清洁热源;同等热负荷下,与井下换热技术相比,对接井技术可降低约20%的建设成本和约三分之二的施工场地。汪集暘院士在贺信中表示:“本次实验成果弥足珍贵,既契合国家‘十五五’地热产业发展战略布局,更实现了地热资源开发的多元化跨越。”
总部位于河南省郑州市的万江新能源股份有限公司成立于2008年,由三全食品创始人陈泽民任董事长,是涵盖“从浅层到中深层,从单一地热到多能耦合”的全能型地热开发高新技术企业。
记者 徐刚领