天津孔隙型储层地热地质特征及回灌井完井工艺研究

【摘要】：中低温孔隙型砂岩热储资源分布广、储量大，开采难度小，但由于长期粗放地开发利用，导致热储压力不断的下降，制约着地热资源的可持续开发，而回灌是解决热储压力下降，实现地热资源可持续利用的重要方法。本文回顾了地热砂岩回灌的发展历史及发展趋势，讨论了新技术新方法在天津砂岩回灌上的应用，探讨了制约地热砂岩回灌的关键问题。在深入研究新近系孔隙型砂岩热储层岩性特征基础上，重新认识了在该地质构造特征下采用地热井完井的工艺及方法，提出适合不同热储层特征的完井工艺；并建设了新近系地热回灌示范工程，将研究最新成果进行了应用，回灌效果非常显著。 研究表明：①天津地区新近系热储层是以河流相沉积为主孔隙型热储，为正常固结地层，胶结物以泥质、钙质、硅质为主，多孔介质孔隙发育，但孔隙喉道大小不一，颗粒的运移和沉积发生在孔隙的内部和内表面，且运移和沉积规律往往与孔隙大小的分布分维有关系。②针对不同的热储层特征，采用不同的成井工艺，对于提高回灌量，有着十分重要的意义。③示范工程地热回灌井，成井目的层为新近系馆陶组热储层，在严格按照设计技术要求建设地面配套设备条件下，通过回灌试验现场测试，最大回灌量114m3/h，与其对应的开采井开采量120m3/h，自然回灌率达95%左右，示范效果显著。从该示范工程的技术应用成果，可以看出，合理的成井工艺设计、施工、地面工艺、地面配套设备，以及严格遵守回灌操作规程等综合技术是保证新近系砂岩回灌成败的关键。 【关键词】：地热 砂岩储层 回灌 完井工艺 射孔
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P314
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-20
• 1.1 选题依据及研究意义8-9
• 1.2 地热开发利用及回灌研究现状及发展趋势9-18
• 1.2.1 新近系孔隙型地热开发现状9-10
• 1.2.2 地热回灌技术发展概况10-18
• 1.3 技术路线与研究内容18-20
• 1.3.1 研究内容18
• 1.3.2 技术路线18-20
• 第2章 新近系孔隙型砂岩热储地热地质特征20-36
• 2.1 新近系热储层沉积及分布特征20-25
• 2.2 新近系热储层岩性及水文地质特征25-27
• 2.2.1 馆陶组热储层25-26
• 2.2.2 明化镇组热储层26-27
• 2.3 回灌与热储相互作用机理分析27-36
• 2.3.1 固相颗粒被捕获机理分析28-29
• 2.3.2 储层敏感性分析29-30
• 2.3.3 岩石粒度30-33
• 2.3.4 岩石物相分析33-35
• 2.3.5 水岩作用对储层影响35-36
• 第3章 地热回灌井完井技术研究36-49
• 3.1 单层过滤器36-38
• 3.1.1 过滤器形式及技术要点36-37
• 3.1.2 单层过滤器成井工艺应用37-38
• 3.2 双层过滤器38-41
• 3.2.1 双层过滤器地面模拟装置38-40
• 3.2.2 双层过滤器应用效果40-41
• 3.3 单层过滤器（大口径填砾）41-42
• 3.4 射孔成井工艺42-46
• 3.4.1 射孔工艺简介42
• 3.4.2 射孔层位的确定42-43
• 3.4.3 地热井射孔设计原则43-45
• 3.4.4 射孔准备工作和射孔作业监督要点45-46
• 3.4.5 射孔成井工艺应用46
• 3.5 不同回灌井成井工艺回灌效果46-49
• 第4章 新近系地热回灌技术应用49-59
• 4.1 地质条件介绍49-51
• 4.1.1 地层情况49-50
• 4.1.2 热储层特征50-51
• 4.2 成井工艺51-53
• 4.2.1 井身结构及钻井液控制51-52
• 4.2.2 井下物探测井及射孔作业52-53
• 4.3 回灌系统建设53-54
• 4.4 回灌效果验证54-59
• 4.4.1 回灌试验过程54-56
• 4.4.2 数据整理及参数计算56-59
• 第5章 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 个人简介65-66

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