CN107313747A - 一种只取热不取水地热孔固孔装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地热技术领域，公开了一种只取热不取水地热孔固孔装置及方法，设置有第一固定孔，第一固定孔的底部连通有第二固定孔；第一固定孔和第二固定孔的内部镶嵌安装有若干套管；第一固定孔以及第二固定孔的孔斜均不大于2％；该方法包括：向指定位置注入隔离液、注入适量封堵料、注入隔离液、起出钻具、向孔内下入套管串、等待凝固。本发明既可满足只取热不取水地热孔供热技术自身工艺需求，又能有效保护地下600m内承压饮用水源的固孔封水；本发明的方法简单易行。
Description
技术领域
本发明属于只取热不取水地热孔换热技术领域，尤其涉及一种只取热不取水地热孔固孔装置及方法。
背景技术
目前，固井是通过设备、技术及固井工作液将井内下入的套管串与地层或外层套管之间的环形空间进行有效封固，包括下套管和注水泥。它是每开次钻井工程的最后一次作业，是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，也是衔接钻井和采油的关键工程，固井的主要目的是保护和支撑油气水井内的套管，封隔油、气和水等地层。常用固井方法有注水泥固井及MTC固井。
在固孔技术的选择上，面临的最大问题在于：传统油、气或热水井所下入的套管串底部是开口的，现有固井技术的施工都是建立在这个最基本的条件上展开。只取热不取水地热孔供热技术所钻探的换热孔因工艺要求，套管串底部是全密闭的。并且套管串整体必须要求全密封，套管串内部完全与地层无接触。
注浆材料是以改良地基为目的，在地基中起到填充地层裂隙、孔隙并固结的作用。它是由浆液经过一定的化学或者物理反应之后形成的固体，在注浆过程中发生从液相到固相再到结石体的转变，用于填充地层中的裂隙或孔隙。
在水利水电站坝基施工过程中，经常会出现管涌，涌水量较大，需要对坝基及时封堵。一般采用的水泥浆液直接封堵效果不明显，这主要是由于水泥凝固时间较长、水泥浆液被水流冲散稀释后影响其凝固及封堵效果。调节水泥的凝结时间，保持水泥浆体在水流作用下不分散从而保证封堵效果无疑是技术难点。
现有技术中，公开的封堵材料包括按重量份计的建筑石膏40～56，I级或II级粉煤灰0～20，磨细矿粉和普通硅酸盐水泥24～40，甲基纤维素醚0～1，硬脂酸钙或硬脂酸锌或它们的混合物0～3，一水柠檬酸0～0.1，石英砂0～300，玻化微珠0～75，膨胀蛭石0～75；具有防水防火性能优越，凝结硬化快，早期强度增长迅速，后期强度适中，便于拆除，施工简单，随拌随用，凝结时间可随意调整，储存运输方便，绿色环保等优点。该专利中采用了膨胀微珠和膨胀蛭石来减轻材料的重量，但同样使得材料的强度大大下降，而在水利水电坝基施工中处理管涌等问题需要材料凝结硬化后的强度高且硬化结构体致密，故该材料不能够满足使用需求。
综上所述，现有技术存在的问题是：传统油、气或热水井所下入的套管串底部是开口的，现有固井技术的施工都是建立在这个最基本的条件上所展开；只取热不取水地热孔供热技术所钻探的换热孔因工艺要求，套管串底部是全密闭的，并且套管串整体必须要求全密封，套管串内部完全与地层无接触；
传统地热井固井封堵方法对只取热不取水地热孔供热技术固孔封水不适应，不能满足只取热不取水地热孔供热技术自身工艺需求，不能有效保护地下600m内承压饮用水源的固孔封水；现有有技术中封堵材料的强度不高，使用受到限制的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，提供了一种只取热不取水地热孔固孔装置。
本发明是这样实现的，该只取热不取水地热孔固孔装置设置有第一固定孔，所述第一固定孔的底部连通有第二固定孔；
所述第一固定孔和第二固定孔的内部镶嵌安装有若干套管。
进一步，所述第一固定孔的深度为50m至150m，所述第二固定孔的深度为2350m至2450m。
进一步，所述第一固定孔的内径为311mm，所述第二固定孔的内径为244mm。
进一步，所述第一固定孔以及第二固定孔的孔斜不超过2％。
进一步，所述套管的内径为200mm。
本发明的另一目的在于提供一种只取热不取水地热孔固孔方法，包括以下步骤：
步骤一、钻具通孔并循环钻孔液；
步骤二、向指定位置注入隔离液；
步骤三、注入适量封堵料；
步骤四、注入隔离液；
步骤五、起出钻具；
步骤六、向孔内下入套管串；
步骤七、等待凝固。
进一步，所述封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份、憎水型聚合物45～60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
进一步，所述多功能助剂为高分子环化硅醇；所述矿渣的比表面积为500～850kg/m3；所述膨润土为钠基膨润土；所述钠基膨润土的吸水率大于350％，100μm筛余量小于10％所述羟乙基纤维素醚为粘度为20000～55000mPa·s；
进一步，所述憎水型聚合物的制备方法，包括：
步骤一，取浓度大于95％的一甲基三氯硅烷在20％的盐酸浓度阻聚条件下水解缩聚反应，反应温度控制在35摄氏度，时间1.5小时，溶解；控制甲基三氯硅烷与盐酸的体积比为1:6-8；
步骤二，过滤：将甲基硅酸与盐酸分离，得到甲基硅酸；
步骤三，洗涤：再次洗涤甲基硅酸；
步骤四，在上述甲基硅酸中加入等量的氢氧化钠在80℃下加热，取代反应1-2小时，反应得到甲基硅酸钠；
步骤五，甲组分制备：将经过计量的水注入反应容器，调整酸碱值至pH值7-9.5，加入聚合物乳液，再调酸碱值至pH7-9.5，搅拌均匀，一次加入增稠剂、消泡剂、甲基硅酸钠、增塑剂多功能助剂，搅拌均匀；
步骤六，乙组分的制备：将硅酸盐水泥、石英粉混合搅拌均匀；
步骤七，将甲、乙组分按按1:1.7-2.0的重量比混合搅拌均匀，放置5～10分钟后，涂刷清扫干净的干燥在混凝土基面上。
进一步，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；甲基硅酸钠为40％骨含量；8#石英砂为60目；10#石英砂为150目。
进一步，所述封堵料的制备方法包括：
步骤一，按照重量百分比计，取硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份；依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到预混合物；
步骤二，按质量百分比计取聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到憎水型聚合物；
步骤三，取憎水型聚合物45～60份添加到预混合物中，加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，一起泵送到作业钻具中。
本发明具有的优点和积极技术效果是：该只取热不取水地热孔固孔装置采用二开钻孔的方式施工，一开深度50至150m，二开深度2350至2450m，全孔深度2500m；全孔孔斜不得超过2％。完钻后下入全密封200mm套管串完孔。只取热不取水地热孔供热技术所钻探的换热孔孔身结构与传统油气井相比，无论在钻探技术、完孔技术、后期开发技术都有着极大的不同。解决传统地热井固井封堵方法对只取热不取水地热孔供热技术固孔封水的不适应性，既可满足只取热不取水地热孔供热技术自身工艺需求，又能有效保护地下600m内承压饮用水源的固孔封水。
本发明通过选用硅酸盐水泥熟料为主材，并添加特定比例的矿渣、硫铝酸盐水泥、膨润土、羟乙基纤维素醚等原料，制成的材料具有施工性能好、封堵效果佳、强度高的优点。
本发明通过将硅酸盐水泥熟料作为封堵材料的主材，可大大缩短材料整体的凝结时间，并为凝结时间可调奠定基础；通过加入一定量的矿渣，可提高封堵材料硬化后的抗渗性能和抗硫酸盐腐蚀的性能，延长封堵材料的使用寿命；本发明还加入特定量的硫铝酸盐水泥，主要是利用该水泥凝结硬化速度快，从而对浆体的凝结时间进行调节，并利用该水泥早期水化放热的特点，促进水泥熟料的水化进程，缩短凝结时间；而配方中的碳酸锂同样起到调节硫铝酸盐水泥的凝结时间，有助于浆体的凝结时间可调；本发明配方中还加入一定量的膨润土、羟乙基纤维素醚，以提高浆体的粘聚性和悬浮性，防止浆体在水下分散，影响封堵效果；本发明配方中加入的消泡剂则是为了防止浆体中的存在气泡，影响浆体的密实性，从而达到提高浆体固化后抗地下水侵蚀的目的。
本发明的封堵材料，通过原料的具体配比可实现水泥浆体的初凝时间在20～40min可调，初凝时间与终凝时间差在5～30min可调，以满足不同的施工状况；
本发明的矿渣的比表面积为400～800kg/m3，该比表面积范围内的矿渣活性较高，能够与水泥水化后的产物反应，提高材料的后期强度。
本发明的膨润土为钠基膨润土，进一步优选吸水率大于300％，80μm筛余量小于8％的钠基膨润土，该钠基膨润土具有高吸水性，吸水后可膨胀至自身的数倍，且在水介质中形成的胶体悬浮液具有触变性和粘滞性，粘结性和可塑性等性能指标均优于其他种类膨润土。本发明封堵材料操作简单易行。
本发明的提供的憎水型聚合物及其制备方法，具有防水、憎水的实际效果；甲基硅酸钠是一种新型防水材料，具有良好的渗透结晶性，其分子结构中的硅醇基与硅酸盐材料中的硅醇基反应脱水交联，从而实现反毛细管效应形成优异的憎水层，同时具有微膨胀、增加密实度功能，甲基硅酸钠作为憎水剂的加入，由于甲基属于疏水基团，增加了防水的疏水性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的只取热不取水地热孔固孔装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的只取热不取水地热孔固孔方法的流程图；
图中：1、第一固定孔；2、第二固定孔；3、套管。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，该只取热不取水地热孔固孔装置设置有第一固定孔1，所述第一固定孔1的底部连通有第二固定孔2；
所述第一固定孔1和第二固定孔2的内部镶嵌安装有若干套管3。
作为本发明的优选实施例，所述第一固定孔1的深度为50m至150m，所述第二固定孔2的深度为2350m至2450m。
作为本发明的优选实施例，所述第一固定孔1的内径为311mm，所述第二固定孔2的内径为244mm。
作为本发明的优选实施例，所述第一固定孔1以及第二固定孔2的孔斜不超过2％。
作为本发明的优选实施例，所述套管3的内径为200mm。
(1)一开钻进使用311mm钻头进行第一固定孔1的钻探，从地表钻至约150m完钻，起出钻具后下入273mm表层约150m。
(2)使用插入法，对一开150m表套进行固孔。
(3)二开钻进使用244mm钻头进行第二定孔的钻探，在273mm内下钻，从约150m钻至2500m完钻。
(4)起出钻具后进行全孔通孔作业，并重新调配泥浆性能，为固孔及下套管3作业做准备。
(5)将固孔钻具下至1876m处，注入固孔水泥压浆料为9.82m3，随后起固孔钻具。
(6)进行下200mm技术套管3作业。当套管3下至孔底2500m处时，1876m处的9.82m3固孔水泥压浆料6的液面在环空内随之上涨，最终充满最上部600m的环形空间，达到固孔目的。
如图2所示，本发明实施例提供的只取热不取水地热孔固孔方法，包括以下步骤：
S101、钻具通孔并循环钻孔液；
S102、向指定位置注入隔离液；
S103、注入适量封堵料；
S104、注入隔离液；
S105、起出钻具；
S106、向孔内下入套管串；
S107、等待凝固。
作为本发明实施例的优选实施例，所述封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份、憎水型聚合物45～60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
作为本发明实施例的优选实施例，所述多功能助剂为高分子环化硅醇；所述矿渣的比表面积为500～850kg/m3；所述膨润土为钠基膨润土；所述钠基膨润土的吸水率大于350％，100μm筛余量小于10％所述羟乙基纤维素醚为粘度为20000～55000mPa·s；
作为本发明实施例的优选实施例，所述憎水型聚合物的制备方法，包括：
步骤一，取浓度大于95％的一甲基三氯硅烷在20％的盐酸浓度阻聚条件下水解缩聚反应，反应温度控制在35摄氏度，时间1.5小时，溶解；控制甲基三氯硅烷与盐酸的体积比为1:6-8；
步骤二，过滤：将甲基硅酸与盐酸分离，得到甲基硅酸；
步骤三，洗涤：再次洗涤甲基硅酸；
步骤四，在上述甲基硅酸中加入等量的氢氧化钠在80℃下加热，取代反应1-2小时，反应得到甲基硅酸钠；
步骤五，甲组分制备：将经过计量的水注入反应容器，调整酸碱值至pH值7-9.5，加入聚合物乳液，再调酸碱值至pH7-9.5，搅拌均匀，一次加入增稠剂、消泡剂、甲基硅酸钠、增塑剂多功能助剂，搅拌均匀；
步骤六，乙组分的制备：将硅酸盐水泥、石英粉混合搅拌均匀；
步骤七，将甲、乙组分按按1:1.7-2.0的重量比混合搅拌均匀，放置5～10分钟后，涂刷清扫干净的干燥在混凝土基面上。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；甲基硅酸钠为40％骨含量；8#石英砂为60目；10#石英砂为150目。
作为本发明实施例的优选实施例，所述封堵料的制备方法包括：
步骤一，按照重量百分比计，取硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份；依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到预混合物；
步骤二，按质量百分比计取聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-3001.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到憎水型聚合物；
步骤三，取憎水型聚合物45～60份添加到预混合物中，加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，一起泵送到作业钻具中。
延迟固孔封水技术特点：封堵料在环空充满率高，注水泥流动阻力小不易漏失，封堵料与钻孔液掺混少，要求封堵料稠化时间长且流动性好。适用3000m以内的浅孔，对较小环空间隙或超大环空隙的孔该技术更加有效，比较适合导管和套管3封固孔。
固孔技术参数：圆柱体体积＝底面积×高
V＝πr2h＝V＝sh
π：圆周率，一般取3.14
r：圆柱底面半径
h：圆柱的高
0-600m孔段体积分析：
0-150m段：表套外径273-(9.19×2)壁厚mm＝半径127.31mm。
体积：3.14×0.127312×150＝7.63m3。
150-600m孔段体积分析：
孔外径244÷2mm＝半径122mm。
体积：3.14×0.1222×450＝21.03m3。
0-600m孔段体积为：7.63+21.03＝28.66m3。
0-600m套管3体积：
套管3管径200÷2mm＝半径100mm。
体积：3.14×0.12×600＝18.84m3
环空体积：28.66(0-600m孔段体积)—18.84(0-600m套管3体积)＝9.82m3,0-600m环空封固所需封堵料≥9.82m3。
封堵料高度：0-2500m全孔段体积：28.66(0-600m孔段体积)+3.14×0.1222×1900(600-2500m孔段体积)＝117.46m3。
0-2500m全孔套管3体积：3.14×0.12×2500＝78.50m3。
全孔环空体积：117.46-78.5＝38.96m3。
38.96m3在孔筒中高度：38.96÷(3.14×0.1222)＝834m。
封堵料在孔筒中高度：9.82÷(3.14×0.1222)＝210m。
则钻孔泥浆与封堵料高度为别为：834-210＝624m；210m。
封堵料注入位置：2500-624＝1876m。
固孔止水的质量要求与保证措施：为确保固孔质量，采用G级油井水泥与专用固孔车对表层套管3外环状间隙全段封固，使固孔水泥返出至地面，同时为保证固孔质量，固孔封堵料的平均密度1.70～1.85g/㎝3。
止水器采用特殊橡胶材料制成复合型联体伞式止水器。
针对只取热不取水地热孔供热技术特点以及对地下水资源保护的要求，在施工过程中采取的延迟封堵料固孔封水技术以及根据这一技术特点创新研制的无干扰条件下地下取热钻孔长时间流态化封堵压浆材料经试验，可实现有效封堵，达到固孔止水的要求和保护地下水资源目的。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料55份、矿渣5份、硫铝酸盐水泥3份、膨润土1份、羟乙基纤维素醚0.1份、碳酸锂0.01份、憎水型聚合物45份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
实施例2
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料70份、矿渣15份、硫铝酸盐水泥10份、膨润土3份、羟乙基纤维素醚0.2份、碳酸锂0.1份、憎水型聚合物60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
本实施例中，矿渣的比表面积为400kg/m3；硫铝酸盐水泥为强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥。
实施例3
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料60份、矿渣10份、硫铝酸盐水泥8份、膨润土2份、羟乙基纤维素醚0.15份、碳酸锂0.08份、憎水型聚合物55份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
本实施例中，矿渣的比表面积为800kg/m3；硫铝酸盐水泥为强度等级为52.5的硫铝酸盐水泥；膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300％，80μm筛余量小于8％；羟乙基纤维素醚为粘度为50000mPa·s；减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为25％。
实施例4
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料65份、矿渣12份、硫铝酸盐水泥7份、膨润土1.5份、羟乙基纤维素醚0.15份、碳酸锂0.075份、憎水型聚合物58份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
本实施例中，矿渣的比表面积为650kg/m3；硫铝酸盐水泥为强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥；膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300％，80μm筛余量小于8％；羟乙基纤维素醚为粘度为15000mPa·s；减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为40％。
实施例5
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料60份、矿渣5份、硫铝酸盐水泥3份、膨润土3份、羟乙基纤维素醚0.2份、碳酸锂0.1份、憎水型聚合物60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
本实施例中，矿渣的比表面积为700kg/m3；硫铝酸盐水泥为强度等级为52.5的硫铝酸盐水泥；；膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300％，80μm筛余量小于8％；羟乙基纤维素醚为粘度为35000mPa·s；减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为35％。
实施例6
本发明实施例提供的封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料70份、矿渣15份、硫铝酸盐水泥10份、膨润土1份、羟乙基纤维素醚0.1份、碳酸锂0.1份、憎水型聚合物60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
本实施例中，矿渣的比表面积为450kg/m3；硫铝酸盐水泥为强度等级为42.5的硫铝酸盐水泥；膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300％，80μm筛余量小于8％；羟乙基纤维素醚为粘度为20000mPa·s；减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为30％。
本实施例的注浆材料使用时，先按配方称取各原料，加入适量的水搅拌均匀，使浆体的流动度达到150mm以上，对于运输距离较远的施工部位，即可进行泵送；对于5～10min输送即可达到的施工部位，在搅拌好后静置15min后再进行输送即可。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种只取热不取水地热孔固孔装置，其特征在于，所述只取热不取水地热孔固孔装置设置有第一固定孔，所述第一固定孔的底部连通有第二固定孔；
所述第一固定孔和第二固定孔的内部镶嵌安装有若干套管。
2.如权利要求1所述的只取热不取水地热孔固孔装置，其特征在于，所述第一固定孔以及第二固定孔的孔斜均不大于2％。
3.如权利要求1所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述只取热不取水地热孔固孔方法包括以下步骤：
步骤一、钻具通孔并循环钻孔液；
步骤二、向指定位置注入隔离液；
步骤三、注入封堵料；
步骤四、注入隔离液；
步骤五、起出钻具；
步骤六、向孔内下入套管串；
步骤七、等待凝固。
4.如权利要求3所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述封堵料按质量百分比计组份由硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份、憎水型聚合物45～60份；
所述憎水型聚合物按质量百分比计组份由聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份。
5.如权利要求4所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述多功能助剂为高分子环化硅醇；所述矿渣的比表面积为500～850kg/m3；所述膨润土为钠基膨润土；所述钠基膨润土的吸水率大于350％，100μm筛余量小于10％所述羟乙基纤维素醚为粘度为20000～ 55000mPa·s。
6.如权利要求4所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述憎水型聚合物的制备方法，包括：
步骤一，取浓度大于95％的一甲基三氯硅烷在20％的盐酸浓度阻聚条件下水解缩聚反应，反应温度控制在35摄氏度，时间1.5小时，溶解；控制甲基三氯硅烷与盐酸的体积比为1:6-8；
步骤二，过滤：将甲基硅酸与盐酸分离，得到甲基硅酸；
步骤三，洗涤：再次洗涤甲基硅酸；
步骤四，在上述甲基硅酸中加入等量的氢氧化钠在80℃下加热，取代反应1-2小时，反应得到甲基硅酸钠；
步骤五，甲组分制备：将经过计量的水注入反应容器，调整酸碱值至pH值7-9.5，加入聚合物乳液，再调酸碱值至pH7-9.5，搅拌均匀，一次加入增稠剂、消泡剂、甲基硅酸钠、增塑剂多功能助剂，搅拌均匀；
步骤六，乙组分的制备：将硅酸盐水泥、石英粉混合搅拌均匀；
步骤七，将甲、乙组分按按1:1.7-2.0的重量比混合搅拌均匀，放置5～10分钟后，涂刷清扫干净的干燥在混凝土基面上。
7.如权利要求4所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；甲基硅酸钠为40％骨含量；8#石英砂为60目；10#石英砂为150目。
8.如权利要求3所述的只取热不取水地热孔固孔装置的只取热不取水地热孔固孔方法，其特征在于，所述封堵料的制备方法包括：
步骤一，按照重量百分比计，取硅酸盐水泥熟料55～70份、矿渣5～15份、硫铝酸盐水泥3～10份、膨润土1～3份、羟乙基纤维素醚0.1～0.2份、碳酸锂0.01～0.1份；依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到预混合物；
步骤二，按质量百分比计取聚合物乳液80～100份、增塑剂5～15份、消泡剂 5～10份、增稠剂PRM-300 1.5～3份、多功能助剂0.5～3份、甲基硅酸钠4～10份、42.5硅酸盐水泥60～75份，8#石英砂30～45份，10#石英砂30～40份依次加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min-90min，混合均匀，得到憎水型聚合物；
步骤三，取憎水型聚合物45～60份添加到预混合物中，加入到搅拌器具内，加水，搅拌60min～90min，混合均匀，一起泵送到作业钻具中。
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2017
- 2017-08-17 CN CN201710705231.6A patent/CN107313747A/zh active Pending
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171103 |