容城地热田雾迷山组碳酸盐岩热储层裂缝主控因素及成因机制

容城地热田雾迷山组是华北地区典型的低孔隙度碳酸盐岩热储层,也是地热流体勘探的主要目标。裂缝对研究区地热流体的富集和产能有重要影响。本文通过对研究区岩心、薄片和成像测井等资料的分析,确定了裂缝的发育特征、控制因素和形成期次。结果表明容城地热田雾迷山组碳酸盐岩热储层裂缝多为未充填的高角度斜交缝,11.8%的裂缝被方解石和石英脉充填。裂缝开度主要集中在0~2 mm,靠近断裂的D19井开度最大(均值为3.65 mm),孔隙度也最大(均值为0.7523%),裂缝孔隙度随开度的增大线性增加。裂缝在断裂附近或者构造应力场较大的区域更为发育,受构造作用影响最明显。在同一构造环境和应力场下,岩性是控制研究区裂缝发育的主导因素。容城地热田雾迷山组碳酸盐岩热储层裂缝大致分为3组,印支期形成的NNE-SSW与NW-SE向“X”型共轭剪裂缝,燕山晚期形成的NEE-SWW向剪裂缝,以及喜马拉雅期形成的近E-W向张裂缝。

多级酸压技术在深部碳酸盐岩热储层中的应用

地热勘探开发向深层(≥3 000 m)进军是今后的重要方向和必然选择。酸压作为碳酸盐岩储层中最常见的增产措施手段,也越来越多地应用于碳酸盐岩地热井,但是在深部碳酸盐岩热储层中应用效果不佳。针对雄安深部碳酸盐岩热储层,采用了多级酸压技术,通过对压裂液、酸液的配方进行优化,并对主要性能开展测试,有针对性优化了储层多级酸压技术工艺。在DRR井地热现场应用取得了良好的增产效果:(1)压裂液造缝和酸液溶蚀裂缝均效果明显,导流能力显著增加;(2)增产改造效果显著,涌水量增加30倍。结果表明,研究成果形成了深部碳酸盐岩热储层多级酸压关键技术,在实际应用中可以有效沟通深部碳酸盐岩热储层含水层,提高酸蚀裂缝长度,增大热储层导流能力,提高地热井的出水量,为同类地热储层增产改造提供了有利借鉴,具有很好的推广价值。

碳酸盐岩热储抽灌井光纤测温及地温变化研究

碳酸盐岩热储层具有地热资源丰富、开采条件好、单井涌水量大等特点,是中深层地热资源开发利用的主要热储层之一。在地热长期开采、尾水回灌过程中,既要保持抽灌井之间的水力联系,又要避免热突破的发生,对抽灌井热储层温度长期监测和热源分析计算,是地热资源可持续开发利用的重要课题。文章介绍了抽灌井分布式光纤测温技术,监测了碳酸盐岩热储抽水回灌对地温的影响,根据监测数据分析、计算了热储温度恢复的热源及热量。研究结果表明:受抽灌井间距较小和碳酸盐岩热储优势通道的影响,供暖后第6天,抽水井热储温度明显下降,平均降幅1.6℃,抽灌井产生了热突破;因长期大量低温尾水回灌,第二个供暖季之前回灌井热储温度未能恢复到初始温度,抽水井温度基本恢复;经分析计算,储层热量恢复的主要来源为地热水对流聚热,其次为高温储层、地热水传导聚热。基于该研究结果,在大规模回灌条件下,回灌井温度降低,抽灌井发生热突破是必然的发展趋势,深入开展抽灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破,对促进地热资源可持续开发利用是非常必要的。

酸化液压技术在地热增产中的应用分析

阐述了酸化液压技术在天津地热增产中的应用和取得的宝贵经验。得出的结论为:酸化液压工艺可以视地质条件应用于以碳酸盐热储层为目的层的地热井增产施工中,是一项值得在地热开发中推广的技术。在应用该技术前,应重视对基础地质资料的分析研究,特别是酸化前抽水试验资料的分析,弄清酸化液压技术应用的前提和必要条件,以达到理想的效果。

碳储深孔超声成像测井系统设计与应用

京津冀地区和雄安新区地热资源分布广泛,以深部碳酸盐岩热储层为主要特征。为了实现热储稳产、增产,采用超声波成像测井技术对储层裂缝参数进行检测、评价,分析地下岩体构造裂缝的分布规律,是非常有效的手段。本文针对深部碳酸盐岩热储层高温、高压的应用环境,研发了超声成像测井系统,满足了井深在4000 m以深、井径150~500 mm、温度达到110℃以上、连续工作时间12 h以上、每米井段像点数大于5万点的使用要求。整装设备在雄安新区D22井进行了测井试验,结果表明:所研制的超声成像测井系统成像效果清晰、裂缝识别度高,各项性能指标均达到国外同类先进设备水平,能够为深部碳酸盐岩热储层的裂缝、破碎带识别以及产状分析提供一种高效的技术手段。