[發明專利]一種干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法

有效

• 申請號: 202110692276.0
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113530496B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王丹;金顯鵬;解經宇;吳斌
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/30;E21B49/00;E21B47/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 倪中翔

1.一種干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，進行多井井組注采井分配并確定測試循環流量：根據現場的儲層條件、井組條件和設備條件，以雙介質換熱模型進行模擬，在一注多采的施工方式下，選擇注入井和測試循環流量，同時保證流量對儲層循環通道的安全性；所述井組數量為3井，分別為1號井、2號井和3號井，并且中間的2號井為注入井，兩側的1號井和3號井為采出井；

步驟二，以一注多采的井組開始測試循環階段：井組和車組做好管線連接，采用雙機雙泵車進行連續泵注，兩臺以上泵車做好輪換，記錄采收率、生產溫度、生產流量的數據并繪制圖版，待此三項數據變化逐步趨于穩定后確認循環試驗達到準穩態，計算阻抗、熱產出量參數；其中1號井與2號井之間的阻抗系數為8MPa(L^-1*s)，3號井與2號井之間的阻抗系數為2MPa(L^-1*s)；

步驟三，進行參數對比分析，進行注采井轉換、二次改造和單側井組循環，完成注采方式過渡：根據注入壓力、各井的采出壓力和采出流量計算阻抗，對比不同注采井的阻抗差異，決定是否需要以多注一采方式為穩定注采井組，從而進行注采井轉換；根據測試循環參數，1號井與2號井之間的阻抗系數為3號井與2號井之間的阻抗系數的4倍，進行注采井轉換，以保證熱儲利用率和通道穩定性；注采井轉換后，相比原井組的阻抗，1號井與2號井之間的阻抗系數為15MPa(L^-1*s)，3號井與2號井之間的阻抗系數為5MPa(L^-1*s)，則關閉采出井，通過泵車加壓的方式進行反向的二次改造，降低反注井組的阻抗；注采井轉換后，1號井與2號井之間的阻抗系數為15MPa(L^-1*s)，3號井與2號井之間的阻抗系數為5MPa(L^-1*s)，則進行單側井組改造和循環，直至1號井與2號井之間的阻抗系數下降為2MPa(L^-1*s)，3號井與2號井之間的阻抗系數下降為1MPa(L^-1*s)，其中，單側循環流量應小于該測試循環流量；最后，根據注入壓力和注入流量計算注入功率，對比電潛泵的額定功率，評價實施電泵循環的可行性，決定過渡循環階段是否具備轉入穩定循環階段的條件；

步驟四，使用電泵代替泵車進行長期穩定的多注一采井組循環試驗：在兩側注入井中下入電潛泵，分別以恒定的注入壓力和相同的采出壓力進行循環試驗，期間逐步增大循環流量至目標流量；試驗中記錄循環參數變化，用雙介質換熱模型進行擬合，計算熱儲長期穩定運行的發電功率，評價儲層性能和壽命；在循環穩定后，安裝循環發電機組，實現試驗性發電。

2.根據權利要求1所述的干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法，其特征在于：所述步驟一中的儲層溫度大于180℃，所述采出井和所述注入井的井間距為400m-700m。

3.根據權利要求1或2所述的干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法，其特征在于：所述步驟一中，選擇注入井和測試循環流量的具體操作步驟為：

根據項目的總體試驗性目標確定預期發電量；

結合現場數據，通過COMSOL軟件建立儲層孔隙-裂縫雙介質換熱模型；

在此基礎上，以熱儲達到預期發電量的工況確定目標流量，以熱儲在高于預期發電量水平運行30年的工況確定最大流量，從而確定合理的流量范圍；

測試循環階段開始之前，確定注入井為井組中位置居于中間的井，確定測試循環流量為所述目標流量的一半。

4.根據權利要求1或2所述的干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法，其特征在于：所述步驟二中，一注多采測試循環階段的注入方式為泵車連續注入，循環流量采用所述步驟一所述的測試循環流量；注采井組入口出口均裝備連續記錄功能的流量計和溫度計，連續記錄注采數據；利用高壓注入管線連接所有注采井，注采方式的調整使用閥門控制，采出端使用回壓閥將采出壓力控制在2MPa以上；采出端設有降溫裝置，使回注溫度不高于60℃；記錄并繪制采出流量、采出溫度、采收率三個關鍵參數的圖版，待三個參數變化均達到穩定時判斷測試循環階段達到準穩態，轉入下一階段。

5.根據權利要求3所述的干熱巖開發多井井組循環試驗施工方法，其特征在于：所述步驟四中，在循環回路的長度和基于前期微震監測評價的改造效果相似的情況下，調節不同分支循環井組的注入壓力，使不同循環回路保持相似的循環流量，總循環流量由測試循環流量開始逐步提升，最終介于所述目標流量和最大流量之間；在熱儲的性能評價方面，將記錄發電功率或將記錄的循環數據換算為發電功率，繪制其與循環時間的關系，將此數據用于步驟一的雙介質換熱模型的擬合校正，然后使用校正過的模型計算熱儲長期運行的發電功率變化，評價熱儲壽命。