天津孔隙型儲層地熱地質(zhì)特征及回灌井完井工藝研究

【摘要】：中低溫孔隙型砂巖熱儲資源分布廣、儲量大，開采難度小，但由于長期粗放地開發(fā)利用，導致熱儲壓力不斷的下降，制約著地熱資源的可持續(xù)開發(fā)，而回灌是解決熱儲壓力下降，實現(xiàn)地熱資源可持續(xù)利用的重要方法。本文回顧了地熱砂巖回灌的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢，討論了新技術(shù)新方法在天津砂巖回灌上的應用，探討了制約地熱砂巖回灌的關(guān)鍵問題。在深入研究新近系孔隙型砂巖熱儲層巖性特征基礎(chǔ)上，重新認識了在該地質(zhì)構(gòu)造特征下采用地熱井完井的工藝及方法，提出適合不同熱儲層特征的完井工藝；并建設(shè)了新近系地熱回灌示范工程，將研究最新成果進行了應用，回灌效果非常顯著。 研究表明：①天津地區(qū)新近系熱儲層是以河流相沉積為主孔隙型熱儲，為正常固結(jié)地層，膠結(jié)物以泥質(zhì)、鈣質(zhì)、硅質(zhì)為主，多孔介質(zhì)孔隙發(fā)育，但孔隙喉道大小不一，顆粒的運移和沉積發(fā)生在孔隙的內(nèi)部和內(nèi)表面，且運移和沉積規(guī)律往往與孔隙大小的分布分維有關(guān)系。②針對不同的熱儲層特征，采用不同的成井工藝，對于提高回灌量，有著十分重要的意義。③示范工程地熱回灌井，成井目的層為新近系館陶組熱儲層，在嚴格按照設(shè)計技術(shù)要求建設(shè)地面配套設(shè)備條件下，通過回灌試驗現(xiàn)場測試，最大回灌量114m3/h，與其對應的開采井開采量120m3/h，自然回灌率達95%左右，示范效果顯著。從該示范工程的技術(shù)應用成果，可以看出，合理的成井工藝設(shè)計、施工、地面工藝、地面配套設(shè)備，以及嚴格遵守回灌操作規(guī)程等綜合技術(shù)是保證新近系砂巖回灌成敗的關(guān)鍵。 【關(guān)鍵詞】：地熱 砂巖儲層 回灌 完井工藝 射孔
【學位授予單位】：中國地質(zhì)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
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-20
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義8-9
• 1.2 地熱開發(fā)利用及回灌研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-18
• 1.2.1 新近系孔隙型地熱開發(fā)現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 地熱回灌技術(shù)發(fā)展概況10-18
• 1.3 技術(shù)路線與研究內(nèi)容18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18
• 1.3.2 技術(shù)路線18-20
• 第2章 新近系孔隙型砂巖熱儲地熱地質(zhì)特征20-36
• 2.1 新近系熱儲層沉積及分布特征20-25
• 2.2 新近系熱儲層巖性及水文地質(zhì)特征25-27
• 2.2.1 館陶組熱儲層25-26
• 2.2.2 明化鎮(zhèn)組熱儲層26-27
• 2.3 回灌與熱儲相互作用機理分析27-36
• 2.3.1 固相顆粒被捕獲機理分析28-29
• 2.3.2 儲層敏感性分析29-30
• 2.3.3 巖石粒度30-33
• 2.3.4 巖石物相分析33-35
• 2.3.5 水巖作用對儲層影響35-36
• 第3章 地熱回灌井完井技術(shù)研究36-49
• 3.1 單層過濾器36-38
• 3.1.1 過濾器形式及技術(shù)要點36-37
• 3.1.2 單層過濾器成井工藝應用37-38
• 3.2 雙層過濾器38-41
• 3.2.1 雙層過濾器地面模擬裝置38-40
• 3.2.2 雙層過濾器應用效果40-41
• 3.3 單層過濾器（大口徑填礫）41-42
• 3.4 射孔成井工藝42-46
• 3.4.1 射孔工藝簡介42
• 3.4.2 射孔層位的確定42-43
• 3.4.3 地熱井射孔設(shè)計原則43-45
• 3.4.4 射孔準備工作和射孔作業(yè)監(jiān)督要點45-46
• 3.4.5 射孔成井工藝應用46
• 3.5 不同回灌井成井工藝回灌效果46-49
• 第4章 新近系地熱回灌技術(shù)應用49-59
• 4.1 地質(zhì)條件介紹49-51
• 4.1.1 地層情況49-50
• 4.1.2 熱儲層特征50-51
• 4.2 成井工藝51-53
• 4.2.1 井身結(jié)構(gòu)及鉆井液控制51-52
• 4.2.2 井下物探測井及射孔作業(yè)52-53
• 4.3 回灌系統(tǒng)建設(shè)53-54
• 4.4 回灌效果驗證54-59
• 4.4.1 回灌試驗過程54-56
• 4.4.2 數(shù)據(jù)整理及參數(shù)計算56-59
• 第5章 結(jié)論59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 個人簡介65-66

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