酸化壓裂工藝在碳酸鹽巖層地熱開發(fā)中的應用

【摘要】：低滲透砂巖油田，如不經過酸化壓裂，有的不出油，有的僅是低產。碳酸鹽巖氣田，大部分完井需要酸化。酸化壓裂是保持油田高產、穩(wěn)產的有效措施,是對油氣層的一種增產技術。根據多年地熱井的施工經驗，酸化壓裂技術可用于碳酸鹽基巖裂隙地熱井,作為一項有效的增產技術手段。為了保護地層，提高酸化壓裂效果，必須根據地層特點，選擇合適的酸液、配方，使其與地層配伍，加上可行的施工工藝，才能增加產量。 本文根據天津市河東區(qū)鋼渣山公租房供暖項目HD-39B地熱井，分析了酸化壓裂技術在碳酸鹽地層地熱井中的作用和意義。該項目由天津市清潔能源供熱有限公司投資開發(fā)建設，整個項目包括住宅樓、學校。天津市清潔能源供熱有限公司負責15.9×104m2冬季供暖工程，用途為供熱，開發(fā)熱儲層位為古生界奧陶系。 通過鉆井實例，應用合理的成井工藝，取得了很好的成井效果。首先在分析已有地質和鉆井資料的基礎上，判斷該地區(qū)地熱地質特征、熱儲條件，論證了奧陶系成井的可行性，該熱儲層較發(fā)育，可以進行開采。而后進一步開展地熱地質、地球物理、鉆探等工作，證明了古生界奧陶系具有一定的儲水儲熱條件。但HD-39B地熱井完井后試水效果不理想，產能很低，分析其測井綜合成果，存在一定的裂隙，具備酸化增產條件。最終該井經過三次正擠酸化技術，使得碳酸鹽層與酸化材料發(fā)生化學反應，并成功的擴大裂隙，有效溝通了熱儲通道，出水量由5.4m3/h增加到80.83m3/h，井口水溫由50℃增加到72℃，成為一口優(yōu)質合格井，圓滿交井驗收，并受到甲方及地熱管理部門一致好評。 由此可見，酸化壓裂技術不只適用于油氣層開發(fā)中，同樣適用于碳酸鹽層地熱井，可根據地熱井實況及巖性特征，在以后的地熱井勘探開發(fā)過程中推廣使用。 【關鍵詞】：酸化壓裂技術 地熱井 碳酸鹽巖地層
【學位授予單位】：中國地質大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P314
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 前言10-16
• 1.1 選題依據及意義10-11
• 1.2 研究區(qū)自然地理11-13
• 1.3 研究內容和技術路線13-16
• 1.3.1 研究內容13-14
• 1.3.2 技術路線14-15
• 1.3.3 研究的創(chuàng)新點15-16
• 第2章 區(qū)域地質概況16-21
• 2.1 構造特征16-17
• 2.2 斷裂特征17
• 2.3 地層特征17-19
• 2.4 地溫場特征19
• 2.5 小結19-21
• 第3章 研究區(qū)熱儲特征21-23
• 第4章 研究區(qū)地熱地質特征23-30
• 4.1 研究區(qū)地熱井開采方式及層位23
• 4.2 設計對井井深預測23-24
• 4.3 設計對井井口流溫預測24-25
• 4.4 設計對井開采量預測25
• 4.5 設計回灌井回灌量預測25-26
• 4.6 設計對井布局26-28
• 4.6.1 地熱采、灌對井合理井距計算26
• 4.6.2 地熱對井布井方案26-28
• 4.7 流體水質分析28-29
• 4.7.1 對井水質預測28
• 4.7.2 地熱流體腐蝕性及結垢性分析28-29
• 4.8 小結29-30
• 第5章 成井工藝分析研究30-45
• 5.1 井身結構設計30-32
• 5.2 鉆具組合32
• 5.3 鉆具使用與管理32
• 5.4 鉆井參數設計32-33
• 5.5 鉆井液參數33
• 5.6 定向井施工技術要求33-34
• 5.7 管材材質及固井設計34-36
• 5.8 完井作業(yè)36
• 5.9 資料采集要求36-42
• 5.9.1 巖屑錄井37-39
• 5.9.2 鉆時錄井39
• 5.9.3 鉆井液錄井39-40
• 5.9.4 地球物理測井40-41
• 5.9.5 完井產能測試及要求41-42
• 5.10 各次開鉆施工要點42-43
• 5.11 風險分析及技術要求43-44
• 5.12 小結44-45
• 第6章 碳酸鹽巖層酸化機理45-46
• 第7章 地熱井項目施工46-53
• 7.1 項目概況46
• 7.2 施工基本數據46
• 7.3 施工簡介46-48
• 7.4 地層簡介48-50
• 7.5 洗井50
• 7.6 試采情況50
• 7.7 目的熱儲層特征50
• 7.8 鉆時分析50-52
• 7.9 小結52-53
• 第8章 酸化作業(yè)53-68
• 8.1 第一次酸化試驗53-62
• 8.1.1 室內實驗53-56
• 8.1.2 施工用料56-57
• 8.1.3 主要工藝方式及參數57-58
• 8.1.4 作業(yè)程序58-59
• 8.1.5 施工要求59-62
• 8.1.6 施工流程圖62
• 8.1.7 酸化成果62
• 8.2 第二次酸化試驗62-64
• 8.2.1 施工用料63-64
• 8.2.2 泵酸64
• 8.2.3 酸化成果64
• 8.3 第三次酸化試驗64-65
• 8.3.1 施工用料64-65
• 8.3.2 泵酸65
• 8.4 酸化成果65-67
• 8.5 小結67-68
• 第9章 結語68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-76
• 個人簡歷76-78

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