The Iceland Deep Drilling Project at Reykjanes: Drilling into the root zone of a black smoker analog

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中文题名在雷克雅内斯的冰岛深钻项目:钻入黑烟囱的根部 2
作者Guðmundur Ó. Friðleifsson
作者单位HS Orka, Svartsengi, 240 Grindavík, Iceland
2020
391
摘要
冰岛深钻项目的目的是钻入超临界地热系统,并评估其经济潜力。IDDP-2探井是在冰岛西南部雷克雅内斯地热田钻探的,该地热田位于大西洋中脊的向陆延伸部分。雷克雅内斯地热田产自1至2.5 km深度的温度<300°C的储层,由于其由海水补给,因此很不寻常。该井下套管至3000 m深,然后朝向系统的主要上流区倾斜,总倾斜深度为4659 m(垂直深度约为4500 m)。根据蚀变矿物组合、电缆测井联合反演和加热速率测量,估计井底温度约为535°C。钻井过程中遇到的主要问题是3 km深度以下的总循环损失,并持续到最终深度。钻进时没有回收钻屑,因此,现场取芯提供了该井唯一的深层岩石样本。这些岩芯具有玄武质席状岩墙杂岩的特征,热液蚀变矿物组合从绿片岩过渡到角闪岩相、角闪石角页岩和辉石角页岩,从而有机会研究海底热液系统模拟中根内的水岩相互作用。由于尚未取样,目前尚不清楚雷克雅内斯深层流体的成分。目前正在注入冷水,目的是在2019年初进行流动试验之前,在允许钻井升温之前提高深部渗透率。该井至少有两个流体供给区,主供给区位于3.4 km深处,次供给区位于4.5 km深处。最近在雷克雅内斯半岛完成的广泛地球物理调查使得地球物理信号能够与地下岩石性质和现场条件进行关联。在 IDDP-2钻井钻进期间,当地地震台网在监测地震活动时探测到3-5 km深度范围发生大量的小地震(ML≤2)。地热田下方3-5 km深处的区域,在钻探之前通常是抗震的,但在钻探过程中地震活动变得活跃起来。IDDP-2钻探项目取得多项科学和工程第一。这是迄今为止位于活跃的大洋中部扩张中心的最深且最热的钻孔。它穿透到一个活跃的超临界热液环境中,其深度与假设的供给黑烟囱系统的高温反应区相似。

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