位於肯亞Menengai之地熱場址。（圖片來源：flickr ScientificDrilling）

地熱鑽井較常見遇到的岩性包含花崗岩、花崗閃長岩、石英、砂岩、玄武岩、火山凝灰岩等，由於不同岩性之地層會有不同的孔隙率、滲透率與地質特性，鑽井時會遇到的挑戰也有所不同。與一般油氣資源所在的沉積岩相比，地熱儲集層通常為火成岩或變質岩，因火成岩的生成來自於火山冷卻，變質岩則來自地層擠壓，高溫高壓之下形成特殊紋理結晶，兩者皆會積攢大量熱能。

變質岩地層通常岩盤堅硬且粗糙，可能具有高密度裂隙場，也可能遇高壓地層，鑽進時鑽進效率低，且鑽頭等機具消耗率高，紅柴林地區在鑽井過程中因遭遇堅硬的四稜砂岩，導致鑽頭磨損快速，消耗很多鑽頭。由於變質岩地層常具有裂隙場，易造成流體損失之問題。鑽井時，由於井底壓力隨深度越深與地表壓力差越大，鑽頭成受向上的力越大，就越無法往下鑽井，因此需要配合鑽井需求調製泥漿，以泥漿加壓，穩定鑽頭；但若鑽進的時候遇到高滲透率的裂隙地層，泥漿可能會瞬間大量損失到地層內，或在井壁形成泥漿餅Mud cake，因而造成鑽串被卡在井壁的現象。根據在肯亞門南蓋伊火山地熱場址的鑽井經驗，鑽井時因卡鑽而拖延的時間占總鑽井時間的12%。火成岩地層溫度通常比變質岩、沉積岩地層更高，且常有腐蝕性流體，會造成井壁與管串被腐蝕，需選用耐腐蝕材質之機具，例如含有高濃度鹽水、硫化物，有時腐蝕情況太嚴重，必須選用高單價鈦合金管材。

 

地球內部為熔融狀態，放射性物質的衰變與板塊移動摩擦的過程使地底不斷發熱，而取熱的過程中，探鑽地熱也有其風險要注意。 (圖片來源： 世新大學 新媒體科普實作計畫)

 

地熱能源為目前再生能源中最適合做為基載電力的能源，適合急需替代能源的台灣發展，但在地熱技術發展的同時不能忽略上述開發地熱可能導致的問題，應在鑽井前針對整個礦場之地質條件作完備的調查與規劃，更可透過模擬軟體預測可能遇到之困難，使地熱能源能真正無疑慮地開發使用。

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）

審校：沈建豪