2)砂粒级配，用不均匀系数（C，C=d60/d10）判定，见表2。 注1：d6o为热储层砂、土试样筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的60%时的最大颗粒直 注2：d1。为热储层砂、土试样筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的10%时的最大颗粒直

表2回灌热储层砂粒级配判定

沉积环境的勘查，应满足下列要求： 达到可行性勘查阶段以上的地区，应进行回灌热储层沉积环境、分布特征、矿物组分、颗粒形态 （颗粒大小及组分含量、分选性、磨圆度、胶结状态）、平面及垂向的演化规律、成岩作用及杂基的 勘查研究； b）未达到可行性勘查阶段以上的地区，宜开展地热地质勘查和施工探采结合井工作，

流体特征的勘查，应满足下列要求： a 应进行水质全分析、同位素分析，分析项目按GB/T11615执行，确定地热流体水化学性质及补 给条件、年龄、更新速度等； b 应进行悬浮物测试，确定其物理成分； c）进行水位、水温监测试验、检测与鉴定，确定回灌热储层的流场及温度场特征，

5.2回灌目的段的确定

5.2.1回灌目的段应选择与开采并对应的热储层、段 5.2.2回灌目的段应选择颗粒粗、级配好的砂岩热储层、段，并应根据其孔隙度、渗透率和单层厚度再进 行选取和可回灌性判定。砂岩段的可选性及可回灌性判定依据如下：

表3根据孔隙度选取砂岩段及可回灌性判定

） 根据渗透率（k）进行砂岩段选取和可回灌性判定，见表4。

表4根据渗透率选取砂岩段及可回灌性判定

）根据单层厚度（h）进行砂岩段选取和可回灌性判定，见表5。

）根据单层厚度（h）进行砂岩段选取和可回灌性判定，见表5。

表5根据单层厚度选取砂岩段及可回灌性判定

5.2.3回灌目的段的选择，应满足下列要求

5. 3. 1设计要求

5.3.1.1设计应由地质、钻探技术人员共同编制，施工单位技术负责审核后提交任务来源单位，经评审 和审批后，方可实施， 5.3.1.2设计的内容应符合国家、行业及地方有关地热尾水回灌的要求和规定。 5.3.1.3井身结构应满足钻井、回灌、回扬及获取水文地质参数的需要。 5.3.1.4钻井工艺选择应有利于保护热储层、避免或减少对热储层的污染。 5.3.1.5设计与实际情况不符时，应及时变更设计并报批

5. 3. 2. 1前言

53.2.1.1工程概况

项目来源、钻井编号、钻井类型、井口坐标、设计井深、设计回灌目的层、钻井目的及任务；交通位置

气象、周边环境情况等

5.3.2.1.2设计编写的依据

项目任务书（合同）、相关标准及规范、相关技术成果及资料等

5.3.2.2设计并地热地质条件

5.3.2.3合理采灌井距

、含水层单层厚度，以及回灌量、回灌尾水温度、回灌时间 因素，采用解析法或数值模拟法计算确定，参见附录A

5.3.2.4钻井设备及场地布设

场地面积，通水、通电、通路措施，场地平整；钻井 建、设备安装及钻前准备

5.3.2.5回灌并钻质量

2.5.1地质录并：岩芯录井、岩屑录并、泥浆录井、钻时录井；综合测井、抽水试验、回灌试验等。 2.5.2成井质量：钻井液要求，过滤器类型、长度及质量要求，洗井要求等，

6回灌井钻井技术设计与施工

6.1回灌井钻井技术设计

6. 1.1 并身结构

6.1.1.1大口径填砾井井身结构

大口径填砾并并身结构参见附录B，应满足下列要求： a）泵室段，孔径不小于550mm，管径不小于273.1mm，长度不小于300m； b）井壁段，孔径不小于400mm，管径不小于177.8mm，长度根据实际需求确定； c）滤水段，孔径不小于400mm，管径不小于177.8mm，长度根据回灌目的层条件确定 d）应保持合理的孔管环状间隙.若套管有重叠，重叠段应大于30m。

6.1.1.2固并射孔并并身结构

固井射孔井井身结构参见附录C，应满足下列要求： a）泵室段，孔径不小于444.5mm，管径不小于339.7mm，长度不小于300m； b）井壁段，孔径不小于311.2mm，管径不小于244.5mm，长度根据实际需求确定； c）滤水段，孔径不小于311.2mm，管径不小于244.5mm，长度根据回灌目的层条件确定 d）应保持合理的孔管环状间隙，若套管有重叠，重叠段应大于30m。

[6. 1. 2钻并工艺

钻井工艺应满足下列要求：

a）各并段钻并方法、钻头类型、钻具组合、钻进参数和技术要求；取芯井段与取芯方法，取芯钻 配备、使用及操作要求，按DZ/T0260执行。 受场地条件限制，采灌井距小于合理井距时，应采用定向钻井工艺；回灌目的层砂岩层垂向 满足5.2.3e)时，宜采用定向钻井工艺。定向钻井按DZ/T0260执行，井身结构参见附录

6.1.3.1热储温度条件

应根据热储层的温度选择适宜的钻井液： a）小于90℃的低温地热井，一般选用膨润土低固相钻井液； b）90℃～150℃的中温地热井，一般采用膨润土、高岭土或海泡土及其混合土配浆，采用铬褐煤 丙烯酸盐、特种树脂等处理剂处理并加温石棉； c）大于150℃的高温地热井，主要用海泡土配浆，采用铬褐煤、丙烯酸盐、特种树脂和温石棉进行 处理，

6. 1. 3. 2 地层条件

应根据地层的条件选择适宜的钻井液： a）地层稳定时，可选用清水、无固相钻井液； b）地层松散、破碎时，应适当提高钻进液的黏度和切力，选用高密度优质钻井液； c）在易水化膨胀塌的地层钻进时，应使用失水量低的钻井液，宜选用钾基钻井液、钙处理钻井液 等具有较强抑制性能的钻井液

[6. 1.3.3水源条件

在缺水地区施工时，应选用节水钻井液。

6.1.4成井工艺的选取原贝

6.1.4.1大口径填砾工艺

6. 1. 4. 2 固并射孔工艺

DZ/T0330—2019

e）成井深度宜大于2000m

）成井深度宜大于200

6. 1. 5其他要求

事故预防措施、抽水试验、并口装置和钻并交付、安全技术措施、施工组织与进度计划、工程预算等内 容，按DZ/T0260执行

6. 2施工工艺及要求

应进行测井工作，并符合以下要求： a）测井前应保持钻井液性能良好，保持井壁稳定，井底干净； b）常用测井项目包括：双感应一八侧向、视电阻率、自然电位、自然伽马、声波时差、声波幅度、井 温、井径及井斜； c）提升（或下放）测井时要缓慢勾速，提升（或下放）速度小于0.25m/s.

6.2.3.1测井之后进行破壁，破壁结束后，可利用井内原钻具进行排渣和冲孔换浆。 6.2.3.2较稳定地层换浆，钻井液黏度控制在15Pa·s～20Pa·s之间，密度小于1.15g/cm；稳定性 较差地层换浆，钻井液黏度控制在20Pa·s～25Pa·s之间、密度控制在1.15g/cm～1.20g/cm 之间。

应符合石油套管标准。 5.2.4.2根据测井及解译结果，确定目的热储层及滤水管的深度及长度，要求滤水管与主要砂层的对准 率达到90%以上。 6.2.4.3下管前应校正孔深。 6.2.4.4全井下管时，应在底部设30m50m沉淀管。 6.2.4.5井管下放速度不宜过快，不稳定地层应小于0.3m/s。

6.2.4.3下管前应校正孔深

6.2.4.4全井下管时，应在底部设30m50m沉淀管。

6. 2. 5. 1砾料质量要求

砾料的质量应满足下列要求

）科应选择石央含量60% 圆度好的砂砾； ）在标准土酸（3%HF+12%HCI)中，砾石的溶解质量分数不应超过1%

6. 2. 5. 2砾料砾径

砾料砾径的选择应符合下列要求： a）对回灌含水层进行颗粒分析，确定含水层的粒度中值（即d5o）； b）所填砾料规格应为D5o=（6～8)dso。 注：Ds为砾料筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的50%时的最大颗粒直径；d5e为回灌目的层砂样 筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的50%时的最大颗粒直径

6.2.5.3填砾厚度及高度

填砾的厚度及高度应符合下列要求： a）填砾厚度应大于12D50，一般控制在75mm150mm之间； b）填砾高度应高出滤水管顶界面30m50m。

6.2.5.4填砾的方法

6.2.5.4.1大口径填砾工艺在下管后，填砾前，应进行二次换浆，直至钻井液黏度不大于18Pa·s，遇孔 壁不稳定地层时，钻井液黏度可适当提高。

稳定地层时，钻井液黏度可适当提高。 5.4.2常用填砾方法为： a）动水填砾，井管底、井管口密封，冲洗液从井管返到环隙，从环隙返到地面，冲洗液黏度达 18Pa·s、密度达1.05g/cm3左右时，将砾料从环隙均匀填人，一般填入速度为3m"/h～ 6m"/h。填砾过程中注意返水量、泵压及冲洗液黏度的变化。当砾料超过最上部滤水管时，压 力达到最大值，应注意调整冲洗液黏度。 b） 静水填砾，将砾料从环隙均匀投入，利用砾料密度大于冲洗液的性质，将冲洗液从井管内压出， 通过导管将溢出的冲洗液导人环隙内，应保持环隙冲洗液面与地面基本持平，若环隙冲洗液面 下降，应从泥浆池抽取冲洗液进行补充，投砾速度控制在10m"/h～15m*/h之间为宜。 抽水填砾，将砾料从环隙均匀投入，利用潜水泵从井管内抽水，将抽出的冲洗液导入环隙内，应 保持环冲洗液面与地面 ~20m/h之间为宜。

6.2.5.4.2常用填砾方法为：

6. 2. 6止水及方法

2.6.1大口径填砾工艺地热井砾料底部宜用橡胶止水，砾料顶部宜用黏土止水或水泥固井止水 或固井射孔工艺井，应采用水泥固井止水

6.2.6.2常用止水方法为

a 黏土止水，可选用直径为15mm～30mm的半干黏土球止水，止水厚度大于或等于50m； b） 橡胶止水，止水位置应在泥岩密实井段，安装橡胶伞2组～4组； C 固井止水，表层套管固井时，水泥浆返至地表；技术套管固井时，水泥浆返高应不低于400m，套 管重叠段用水泥封固严密；水泥标号不宜小于P·O42.5；回灌目的层固井时，宜采用G级油井 水泥

固井应符合下列要求： a）固井前应做好水泥浆稠化时间试验，确保施工质量和固井安全：固井段内井管应安装扶正器，保

证井管居中。 6） 固井前应循环钻井液不少于2个循环周。 C 注水泥浆前应泵人2m3~3m清水作为隔离液。 d 注水泥浆过程中，应随时监控水泥浆密度和泵压变化；水泥浆密度一般控制在1.60g/cm"~ 1.85g/cm3之间。 e） G级油井水泥候凝时间大于或等于48h，矿渣硅酸盐水泥候凝时间大于或等于72h。 f）固井结束后，应及时清洗有关设备和工具

5.2.9.1应根据地热井类型、成井工艺、地热地质条件等确定洗井方法和洗井时间， 6.2.9.2常用以下洗井方法：活塞洗井、潜水泵抽水洗井、焦磷酸钠洗井（质量浓度0.6%～1%、井内浸 泡4h8h）、高压喷射洗井、空压机气举洗井等。宜采用多种洗井方法联合洗井： a）大口径填砾工艺成井宜采用活塞洗井、潜水泵抽水洗井或空压机气举洗井； b）固井射孔工艺成井宜采用空压机气举洗井和潜水泵抽水洗井； c）洗井至水清砂净，涌水量和水温无明显变化后做抽水试验，

6. 2 10抽水试验

抽水试验按GB/T11615执行。

6. 2. 11水质测试

7地面回灌系统设计与安装

7.1地面回灌系统设计

1.1地面回灌系统选择应依据地热尾水的流量、温度、水质确定，过滤精度应依据地热尾水颗粒物、悬

物的颗粒直径和各级别的含量确定。 1.2地面回灌系统应包括井口装置、回灌管道、过滤器（除砂器、粗过滤器、精过滤器）、排气罐、 回扬泵及监测、计量等设备（设施），安装流程参见附录F。 1.3回灌设备的安装应依据设计施工。

7.2地面回灌系统安装要求

7. 2. 1 回灌并并口装置

7.2.1.1回灌井井口装置应进行加固、密闭，回灌水管、测管、仪表、阀门等应采取耐腐蚀措施和密封连 接方式。 7.2.1.2在回灌井井口宜安装氮气保护设施隔绝氧气，充氮装置应设有压力自动调节控制系统

7. 2. 2 回灌管道

.2.2.1地面回灌系统采用的管材和管件应符合相关标准的技术要求，且满足回灌系统工作压力的 要求。 7.2.2.2地面回灌系统的输送管径应根据地热尾水输送量确定，一般不宜小于Φ150mm 7.2.2.3地面回灌系统的管件材质应根据地热尾水的水温、水质选定，且满足耐腐蚀和安装连接方便的 要求，应符合下列规定： a）地热尾水具有腐蚀性时，应选用玻璃钢管、碳钢管材或不锈钢钢管； b）地热尾水无腐蚀性时，可选用防腐处理的无缝石油钢管或碳钢管材； C）地热尾水温度高于当地平均气温时，不应选用PE管材

2.3.1回灌地热尾水应先经过除砂器进行处理。选用的除砂器应符合下列规定： a） 对地热流体中，直径大于0.075mm的固体颗粒的整体除砂效率应不小于90%； b 应满足排砂方便、温度降低少、水头损失小、地热流体不与空气接触等要求； ） 进水口直径宜大于或等于出水口直径，最高使用压力不大于1MPa； d 外露金属面喷涂防锈底漆和面漆，内衬玻璃钢厚度不小于1.5mm或静电喷涂环氧树脂厚度大 于0.2mm。 2.3.2 除砂后的地热尾水应经过粗、精两级或多级过滤设备处理，粗、精过滤器设备应符合下列规定： a 粗过滤器过滤精度应达到30μm50μm，精过滤器过滤精度应达到1μm~3μm，泥质含量较 高时，宜在粗过滤装置前加装排污器。 b） 粗、精过滤设备应由单个或多个过滤器组成，精度相同的过滤器采用并联方式连接，精度不同的 过滤器采用串联方式连接，粗、精过滤设备宜一用一备。 C 应根据回灌水量确定单个过滤器过滤量和过滤器数量，过滤器整体外壳承受压力应高于回灌系 统最大工作压力。 d） 每个过滤器应配有精确度等级达到1.0级的差压变送器，或在过滤器进、出水两端分别安装精 度为0.01MPa的表盘式压力监测仪。 滤芯材料耐温性能高于地热尾水最高温度；过滤精度应满足系统所需精度要求；应满足可反冲 洗或更换要求。 f） 当过滤装置两端的压差达到50kPa～60kPa时，应进行反冲洗或更换滤芯。 R 反冲洗应采用大水量清洗，具体水量宜根据过滤装置的过水能力确定，反冲洗的持续时间不少

7.2.3.1回灌地热尾水应先经过除砂器进行处理。选用的除砂器应符合下列规定： a） 对地热流体中，直径大于0.075mm的固体颗粒的整体除砂效率应不小于90%； 应满足排砂方便、温度降低少、水头损失小、地热流体不与空气接触等要求； 进水口直径宜大于或等于出水口直径，最高使用压力不大于1MPa； d 外露金属面喷涂防锈底漆和面漆，内衬玻璃钢厚度不小于1.5mm或静电喷涂环氧树脂厚度大 于0.2mm。 7.2.3.2 除砂后的地热尾水应经过粗、精两级或多级过滤设备处理，粗、精过滤器设备应符合下列规定： 粗过滤器过滤精度应达到30μm50μm，精过滤器过滤精度应达到1um~3μm，泥质含量较 高时，宜在粗过滤装置前加装排污器。 粗、精过滤设备应由单个或多个过滤器组成，精度相同的过滤器采用并联方式连接，精度不同的 过滤器采用串联方式连接，粗、精过滤设备宜一用一备。 C 应根据回灌水量确定单个过滤器过滤量和过滤器数量，过滤器整体外壳承受压力应高于回灌系 统最大工作压力。 d 每个过滤器应配有精确度等级达到1.0级的差压变送器，或在过滤器进、出水两端分别安装精 度为0.01MPa的表盘式压力监测仪。 e） 滤芯材料耐温性能高于地热尾水最高温度；过滤精度应满足系统所需精度要求；应满足可反冲 洗或更换要求。 f） 当过滤装置两端的压差达到50kPa～60kPa时，应进行反冲洗或更换滤芯。 反冲洗应采用大水量清洗，具体水量宜根据过滤装置的过水能力确定，反冲洗的持续时间不少

回灌系统应安装排气设备，排气设备应符合下列规定： a）回灌系统中的排气装置应安装在回灌加压泵之前； b）排气装置的罐体顶部应设置自动排气阀，排气点应设在排气罐的最高点； 应通过排气管道将释放出的气体排出设备间，若气体具有易燃易爆性或有毒性，应按《危险化学 品安全管理条例》及相关国家标准、行业标准进行处理； 1 排气罐的进出水口应安装在排气罐的最低点，排气罐的容积不小于1m"； e）排气罐体容许的工 于回灌系统的最大工作压力。

回灌系统应安装加压泵，加压泵应符合下列规定： a）加压泵应安装在排气罐的排水端； b）加压泵宜选用可变频的管道泵； c）加压泵的规格、型号应根据回灌压力和回灌 十安装要求

回灌系统应安装回扬泵，回扬泵应符合下列规定： a）选择带有抽灌转换装置的潜水泵； b）根据抽水试验最大出水量选择适宜的潜水泵，泵头下人深度应大于抽水试验最大降深5m～10m c）潜水泵和泵管应经过防腐防垢处理，确保无锈、无腐蚀，测管畅通

开采泵、回扬泵、加压泵应用变频器来控制，变频器应符合下列规定： a 变频器的功率宜大于控制设备的额定功率； b） 变频器的工作功率宜为额定功率的60%～80%； 变频器与所控制设备的距离宜小于100m； d 变频器应安装在通风条件好的室内场地；如果需露天安放，变频器外壳应具有防水功能

回灌前应进行回灌试验，确定目的热储层可回灌性

第级流量试验应在定水温条件下进行，控制灌入 （流量，确定该并的可回灌性，试验方法如下： a）以20m/h的回灌流量梯度增量进行回灌，水位每级应稳定48h。 b）最大自然回灌量以回灌井水位距井口不小于10m，稳定时间应大于120h为准

梯级温度试验应在定流量回灌条件下进行，通过调节温度，确定温度对回灌的影响螺母标准，试验方法如下

a）原水温度回灌试 b）35℃（模拟地板辐射供暖尾水温度试验）时，水位应稳定48h； c）25℃（模拟热泵利用供暖尾水温度试验）时，水位应稳定48h。 注：在易堵塞地区（回灌目的层泥质含量较高的地区），每个试验阶段结束后应进行回扬，直至水清砂净。

、水量数据记录，并进行相应的分析对比 1.2应通过回灌管进行回灌，回灌管应保持密封，浸入水中深度应大于5m。 1.3瞬时回灌率应不低于80%

水利工艺、技术交底9. 2. 2加压回灌

加压回灌应先排出井筒内的气体，并应符合下列要求： a）加压回灌前观测、记录好流量表起始读数、回灌井水位、压力等原始数据； b 当管网余压不足时开启加压泵进行加压回灌，压力从小到大逐渐增加，直至回灌量正常； 加压回灌时回灌系统应通畅，井口压力无明显、快速上升，加压管道无异响、泄漏、变形等异常现 象，确保人员与设备安全； d） 记录加压回灌量（瞬时回灌量和累计回灌量）、水温、井口管道压力表读数，确保数据记录准确 完整； e） 当井口压力达到加压回灌设计值时，应停止加压回灌，待井口压力减小到0时，再进行检查 维护

9.3. 1—般情况处理