亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        射孔技術(shù)在孔隙型地熱回灌井中的應(yīng)用

        2015-12-15 03:50:04張芬娜楊忠彥彭紅晶
        地下水 2015年2期
        關(guān)鍵詞:成井館陶射孔

        賈 志,張芬娜,楊忠彥,彭紅晶,趙 娜

        (1.天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院,天津 300250;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京),北京 100083)

        近年來,為了解決孔隙型地熱回灌的問題,已有不同學(xué)者從成井工藝、回灌工藝等多種方式進行了探討[1-6]。從已有回灌情況來看,采用常規(guī)成井方法的孔隙型熱儲地熱井,回灌能力普遍較差。射孔技術(shù)是作為石油行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),可以節(jié)約大量資金,且施工工藝簡單,同時也能改變地熱井目的層無水只能報廢的現(xiàn)狀,其在地熱開發(fā)中的已被成功應(yīng)用[7]。如果充分發(fā)揮射孔技術(shù)的優(yōu)勢,是否可以在孔隙型熱儲的回灌方面取得突破呢?我們就這一設(shè)想在濱海新區(qū)進行了試驗,試驗結(jié)果表明回灌效果良好,完全達到了預(yù)期的目標。

        1 濱海新區(qū)地質(zhì)及地熱熱儲特征

        1.1 地質(zhì)特征

        天津地區(qū)地處Ⅰ級構(gòu)造單元華北地臺北緣,以寧河-寶坻斷裂為界分為北區(qū)和南區(qū)。北區(qū)屬Ⅱ級構(gòu)造單元燕山臺褶帶的次一級(Ⅲ級)構(gòu)造單元薊寶隆褶區(qū),南區(qū)屬Ⅱ級構(gòu)造單元華北斷坳區(qū)。南區(qū)為平原區(qū),區(qū)內(nèi)包括一隆兩坳,即滄縣隆起、冀中坳陷和黃驊坳陷三個Ⅲ級構(gòu)造單元。Ⅲ級構(gòu)造單元上發(fā)育的Ⅳ級構(gòu)造單元凸起、凹陷的延伸方向和較大斷裂的走向均呈北北東(NNE)向,形成雁行式相間排列的構(gòu)造格局。濱海新區(qū)在區(qū)域上位于南區(qū)Ⅱ級構(gòu)造單元華北斷坳區(qū)的東南部[8]。區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要斷裂有北北東向的滄東斷裂帶和北西西向的海河斷裂、漢沽斷裂等 (見圖1)。

        1.2 熱儲特征

        濱海新區(qū)目前主要開采的熱儲層是新近系明化鎮(zhèn)組和館陶組[9]。

        1.2.1 新近系明化鎮(zhèn)組熱儲層特征

        明化鎮(zhèn)組熱儲層是濱海新區(qū)埋藏最淺的熱儲層,在整個濱海新區(qū)普遍分布,按熱儲層特征將其分為上、下兩個熱儲段:

        1)明化鎮(zhèn)組上段熱儲:富水段巖性以中細砂巖為主,揭露頂板埋深為310~606 m,厚度為 137~876 m。分布規(guī)律為西部較薄至東部逐漸加厚。單井涌水量40~75 m3/h,靜水位埋深為52~80 m,水溫30℃ ~35℃。

        2)明化鎮(zhèn)組下段熱儲:富水段巖性為粉細砂巖夾中砂,揭露頂板埋深610~1 363 m,厚度為154~875 m,分布自西向東逐漸加厚。單井涌水量40~80 m3/h,水溫35℃ ~50℃。

        1.2.2 新近系館陶組熱儲層特征

        館陶組熱儲層位于明化鎮(zhèn)組熱儲層之下,在隆起區(qū)的高凸起部位缺失,其余地區(qū)均有分布,按其特征將館陶組熱儲分上、下兩個熱儲段:

        1)館陶組上段熱儲:巖性以粉細砂巖為主,其中夾有3~4層泥巖和砂質(zhì)泥巖,揭露頂板埋深1 129~1 806 m,厚度為19~349 m,西部薄至東部逐漸加厚。單井出水量為40~90 m3/h,水溫 45℃ ~60℃。

        2)館陶組下段熱儲:上部巖性以粉細砂巖為主;中部以中細砂巖為主;底部普遍發(fā)育單層厚度為30~60 m的礫巖。揭露頂板埋深1 245~1 900 m,厚度100~150 m。單井涌水量為 60 ~120 m3/h,水溫 60℃ ~77.5℃。

        圖1 斷裂構(gòu)造圖

        2 孔隙型熱儲地熱井傳統(tǒng)成井工藝特點

        成井工藝是地熱井施工中最為重要的一環(huán),由于所處的地質(zhì)構(gòu)造和熱儲層巖性不同,需采用不同的井身結(jié)構(gòu)和成井方法[10],以保證投產(chǎn)之后地熱井的產(chǎn)量穩(wěn)定和井眼穩(wěn)定。在天津地區(qū)孔隙型熱儲地熱井主要的成井方法有:包網(wǎng)纏絲濾水管成井和大口徑纏絲濾水管填礫成井[11-12]。

        2.1 包網(wǎng)纏絲濾水管成井

        優(yōu)點:鉆孔口徑小,鉆進效率高,鉆進過程中容易控制井壁穩(wěn)定,水泥止水效果好。

        缺點:不適用于膠結(jié)差、粒度細的砂巖儲層。

        問題:由于濾水管外環(huán)空靠儲層坍塌而形成的濾層混有鉆井泥皮、鉆屑等雜物,會堵塞濾層的孔隙,增加水阻,影響出水量,回灌效果不理想。

        適宜性:該工藝適用于砂層膠結(jié)較好,顆粒較粗的地熱井開采井。

        2.2 大口徑纏絲濾水管填礫成井

        優(yōu)點:管外環(huán)空形成人工濾層,在濾層保證質(zhì)量的前提下,可以有效增大導(dǎo)流面積,減小水阻,很好的保證出水量和出色的防砂效果。

        缺點:要保證礫料順利投送到位,要求鉆孔直徑大,濾層有一定的厚度,需進行一級或多級擴孔工作,鉆進工作量大,成本高,鉆井深度大,成井風險就大。

        問題:維護孔壁穩(wěn)定難度大,施工風險高,對于深井礫料投送難度大,隨著鉆孔深度的加大,保證填礫質(zhì)量的難度也隨之加大。

        適宜性:該工藝常應(yīng)用于較淺的地熱井施工中。

        3 射孔成井

        射孔技術(shù)就是將射孔器用專用儀器設(shè)備輸送到井下預(yù)定深度,對準目的層引爆射孔器,穿透套管及水泥環(huán),構(gòu)成目的層至套管內(nèi)連通孔道的一項工藝技術(shù)。在孔隙地熱井施工中一般采用電纜輸送聚能式射孔技術(shù)。當聚能射流打到地層上,迅速在與巖石的接觸面上形成高溫、高壓、高應(yīng)變率區(qū)域,使巖石迅速崩解、破碎,后續(xù)射流又將這些破碎物擠入地層,從而形成了射孔孔道,同時對孔道的四周的巖石進行了壓實。根據(jù)射孔彈的結(jié)構(gòu),地層巖石性質(zhì),射孔彈穿出孔道長度一般在幾厘米至幾十厘米[13]??椎乐睆揭话阍趲缀撩字潦嗪撩?。

        4 回灌試驗

        為研究不同成井工藝對新近系熱儲的回灌影響,本次選擇天津某地采用不同的完井工藝的兩眼地熱井,進行回灌試驗效果的對比[14-15]。

        4.1 地熱井基本情況

        DR-1、DR-2井位于的天津東疆港東南部,距天津市區(qū)約60 km,對地熱井影響較大的有滄東斷裂、海河斷裂和漢沽斷裂(見圖2)。兩井均成井于新近系館陶組,井口距離約550 m,地熱井詳細參數(shù)見表1。

        表1 地熱井參數(shù)

        4.2 回灌試驗分析

        根據(jù)井口溫度及溫度損失的經(jīng)驗值,此次將 DR-1、DR-2井回灌試驗均以熱儲溫度70℃作為統(tǒng)一溫度對試驗觀測數(shù)據(jù)進行校正。

        4.2.1 DR -1地熱井回灌試驗

        DR-1回灌試驗于2011年8月5日開始,至8月15日結(jié)束,持續(xù)時間183.6 h,累計回灌量11 029 m3,最大瞬時回灌量87 m3/h。回灌試驗歷時曲線見圖3。

        圖2 井位圖

        圖3 DR-1井回灌歷時曲線圖

        從圖3可以看出 1 165~2 485 min,2 705~5 315 min、5 395~9 515 min三個階段回灌量和動水位均較穩(wěn)定,試驗成果見表2。

        表2 DR-1回灌試驗成果表

        4.2.2 DR -2地熱井回灌試驗

        DR-1回灌試驗于2013年6月24日開始,至6月28日結(jié)束,持續(xù)時間約98.5 h。DR-1地熱井回灌試驗過程中,最大瞬時回灌量101 m3/h,回灌試驗歷時曲線見圖4。

        圖4 DR-2井回灌歷時曲線圖

        從圖4可以看出1 410~2 370 min,2 434~3 790 min和3 818~5 905 min三個階段回灌量和動水位均較穩(wěn)定,試驗成果見表3。

        4.2.3 回灌試驗熱儲水文地質(zhì)參數(shù)計算

        本次采用公式(1)、公式(2)和公式(3)來計算注水滲透系數(shù)K注和導(dǎo)水系數(shù)T注的。

        式中:K注為注水滲透系數(shù)(m/d);P為熱儲層吸收率(m3/d·m2);Q注為注水量(m3/d);s升為水位回升值(m)。

        計算結(jié)果見表4。

        表3 DR-1回灌試驗成果表

        表4 計算結(jié)果表

        假設(shè)兩井回灌流體溫度均為70℃時,且回灌熱儲層流體場已趨于穩(wěn)定,S升取50 m,根據(jù)公式(7)可得 DR-1和 DR-2允許回灌量分別為 109.89 m3/h和 496.71 m3/h。

        試驗結(jié)果表明,在相同的地質(zhì)及回灌水源條件下,射孔成井回灌效果要優(yōu)于濾水管成井。理論上允許可灌量比較大,實際回灌中,考慮到該井的實際運行情況,受賈敏效應(yīng)、優(yōu)質(zhì)水流、水巖作用及其固體顆粒、微生物堵塞影響[16],實際可持續(xù)回灌量可能會要比理論計算值小一些。

        5 分析

        通過兩眼井的回灌試驗結(jié)果可以看出,在相同的地質(zhì)及回灌水源條件下,射孔成井回灌效果要優(yōu)于濾水管成井。理論上允許可灌量比較大,但在實際回灌中,考慮到地熱井的實際運行情況,受賈敏效應(yīng)、優(yōu)質(zhì)水流、水巖作用及其固體顆粒、微生物堵塞影響,實際可持續(xù)回灌量可能會要比理論計算值小一些。

        圖5 天津地區(qū)新近系館陶組熱儲層開采、回灌量及回灌率多年統(tǒng)計圖

        截止到2013年底,天津地區(qū)共有新近系地熱井135眼,其中明化鎮(zhèn)組地熱井66眼,館陶組地熱井79眼[17]。明化鎮(zhèn)回灌井有6眼,每年僅有0.89×104m3的回灌量,回灌率仍不到1%。館陶組熱儲年開采總量為 628.28×104m3,比2012年度的747.66×104m3減少了 119.38×104m3;館陶組回灌井有26眼,但目前還在進行回灌的僅有12眼,年回灌總量為 62.17×104m3,比 2012年度的 26.52×104m3增加了 35.65×104m3?;毓嗦蕿?9.90%,較 2012年的3.55%有較大幅度的提高(見表5)。

        由表5中數(shù)據(jù)可看出,新近系熱儲整體回灌率偏低,最大僅為9.90%,基本小于5%。從圖5可以看出,在2009年回灌量及回灌量明顯比前幾年要大,這主要是從2009年開始,孔隙型地熱井成井工藝開始大規(guī)模采用射孔成井工藝,部分井回灌能力達到100%。

        但由于在儲層回灌過程中易發(fā)生水敏、速敏等作用,會引起儲層物性變化。隨流體運移距離的增加,壓力減小,固體顆粒逐漸沉淀或被捕獲,堵塞孔隙,滲流阻力增大,滲透率降低,使地熱流體回灌能力減弱于原有的一些地熱井回灌效果不好,而造成整體回灌井較少,故而影響了整體回灌量。隨著這幾年對孔隙型熱儲回灌的重視,采用射孔成井工藝陸續(xù)施工了十多眼館陶組地熱回灌井,無論是回灌量及回灌率都有了明顯的提升。目前天津地區(qū)孔隙型地熱回灌井僅有12眼回灌井還在正?;毓啵渲猩淇壮删挠?眼,濾水管成井的有3眼,回灌量最大為126 m3/h,且射孔成井的回灌井回灌量明顯高于濾水管成井的(表6)。

        表5 天津地區(qū)新近系館陶組熱儲層多年采、灌量統(tǒng)計表

        表6 天津地區(qū)孔隙型地熱回灌井一欄表

        6 結(jié)語

        通過對射孔成井的回灌效果總結(jié)可以看出,射孔成井后的孔隙型地熱井回灌量基本在60 m3/h以上,完全可以滿足尾水回灌的需求。這說明利用射孔成井工藝完井的地熱回灌井,回灌能力更優(yōu)于傳統(tǒng)成井工藝完井的地熱井。與傳統(tǒng)成井工藝相比,射孔成井工藝對地層的擾動更少,可以精確地完井于目的熱儲層,因此它更適用于易出砂儲層、實施壓裂改造儲層以及實施注水開發(fā)儲層。本試驗?zāi)壳斑€僅局限于館陶組地層,其它地層,如明化鎮(zhèn)組地層等是否可行,還有待研究。目前射孔技術(shù)之所以還沒有被廣泛應(yīng)用,就是因為對其適用的地質(zhì)條件和應(yīng)用效果認識不充分。同時射孔技術(shù)中尚有許多理論屬于探索完善階段,如孔道涌水機理,射孔技術(shù)中如何優(yōu)化配參,如何進行有效防砂等。

        [1]Goyal K P.Injection recovery factors in various areas of the Southeast Geysers[J].California,Geothermics,1995,24,(2):167 - 186.

        [2]Geyal K P.Injection related cooling in the unit 13 area of the Southeast Geysers[J].California,Geothermics,1999,28,(1):3 - 19.

        [3]程萬慶,林建旺,林黎,等.天津地區(qū)中低溫地熱田孔隙型熱儲回灌試驗階段報告[R].天津.中國:天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2005.

        [4]林建旺,趙蘇民.天津地區(qū)館陶組熱儲回灌量衰減原因探討[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì).2010,37(5):133 -136.

        [5]孫寶成,林黎,程萬慶,等.天津市地熱資源開發(fā)潛力評價成果報告[R].天津:天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2008.

        [6]曾梅香,李會娟,石建軍.新近系熱儲層回灌井鉆探工藝探索[J].地質(zhì)與勘探.2007,43(2):88 -92.

        [7]李永狀,茍紅彬,賈蘭鳳.射孔技術(shù)在地熱資源開發(fā)中的應(yīng)用[J].工程勘察.2002,3:26 -28.

        [8]衛(wèi)鵬飛,張翠芬,等.天津濱海新區(qū)新構(gòu)造分區(qū)與地震活動[J].華北地震科學(xué).1999,17(2):52 -58.

        [9]胡燕,林黎,孫寶成,等.天津市濱海新區(qū)地熱資源可持續(xù)開發(fā)潛力評價報告[R].天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2008.

        [10]孔令珍,張新福,王榮生,等.地熱井成井技術(shù)研究[J].地下水.2011,33(2):106 -108.

        [11]馬忠平,龐海,王艷宏,等.天津地區(qū)地熱鉆井及成井技術(shù)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程).2008,12:9 -11.

        [12]曾梅香,李會娟,石建軍,等.新近系熱儲層回灌井鉆探工藝探索[J].地質(zhì)與勘探.2007,43(2):88-92.

        [13]王光輝,趙娜,趙蘇民,等.天津地區(qū)新近系地熱回灌井不同完井工藝應(yīng)用效果對比[J].地質(zhì)找礦論叢.2013,28(3):481-485.

        [14]張芬娜,石峰,劉贊,等.天津東疆保稅港區(qū)金融貿(mào)易服務(wù)中心TGR-38D、TGR-39D地熱對井勘探報告[R].天津:天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2013.

        [15]趙娜,宗振海,高新智,等.天津東疆保稅港區(qū)金融貿(mào)易服務(wù)中心TGR-31、TGR-32D地熱對井勘探報告[R].天津:天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2011.

        [16]趙蘇民,程萬慶,張偉,等.新近系砂巖熱儲地熱回灌堵塞問題的剖析[J].地熱能.2013,6:7-12.

        [17]田光輝,宋美鈺,劉東林,等.2013年度天津地熱資源開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測年報[R].天津:天津地熱勘查開發(fā)設(shè)計院.2013.

        猜你喜歡
        成井館陶射孔
        高深度大斷面中深孔一次成井技術(shù)探索與應(yīng)用
        新疆鋼鐵(2021年1期)2021-10-14 08:45:46
        PFC和2315XA進行電纜射孔下橋塞
        化工管理(2021年7期)2021-05-13 00:45:20
        電纜輸送射孔的優(yōu)缺點分析
        煤層氣水平井儲層保護成井技術(shù)
        中國煤層氣(2019年4期)2019-11-23 08:42:44
        煙苗移栽井窖制作機關(guān)鍵部件改進及試驗
        春天的省會是館陶
        詩選刊(2017年6期)2017-12-05 21:35:19
        館陶四月
        詩選刊(2017年6期)2017-12-05 21:35:19
        館陶到底有多館陶
        陶山(2017年3期)2017-01-28 03:05:20
        邯鄲作家峰會在館陶召開
        陶山(2016年2期)2016-03-01 03:09:20
        潛孔鉆機在礦山施工鉆孔成井技術(shù)中的應(yīng)用
        久久国产精品免费专区| 免费jjzz在线播放国产| AV在线中出| h视频在线免费观看视频| 欧美国产激情二区三区| 洗澡被公强奷30分钟视频| 一区五码在线| 亚洲人妻御姐中文字幕| 脱了老师内裤猛烈进入| 亚洲精品无码久久久久| 加勒比黑人在线| 美女丝袜诱惑在线播放蜜桃| 妺妺窝人体色www婷婷| 精品无码中文视频在线观看| 成人在线免费视频亚洲| 91国内偷拍精品对白| 成人免费无码大片a毛片| 国产精品无套内射迪丽热巴| 激情综合一区二区三区| 国产成人无码A区在线观| 超清无码AV丝袜片在线观看| 国产精品毛片av毛片一区二区| 国产欧美成人一区二区a片| 亚洲最大中文字幕无码网站 | 人人妻人人澡人人爽欧美二区 | 国内自拍偷拍一区二区| 国产人妻久久精品二区三区老狼| 精品国产免费一区二区三区香蕉| 日本亚洲国产一区二区三区| 一本色道久久综合狠狠躁中文| 国产自拍在线视频91| 国产成人a人亚洲精品无码| 精品 无码 国产观看| 亚洲中字永久一区二区三区| 开心久久综合婷婷九月| 日射精情感性色视频| 夜夜揉揉日日人人| 欧美片欧美日韩国产综合片| 青青草免费在线爽视频| 国产一区二区在线视频| 国产精品一卡二卡三卡|