[發(fā)明專利]一種干熱巖開發(fā)多井井組循環(huán)試驗施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110692276.0
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113530496B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王丹;金顯鵬;解經(jīng)宇;吳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 倪中翔

一種干熱巖開發(fā)多井井組循環(huán)試驗施工方法，該方法包括：根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，以孔隙?裂縫雙介質(zhì)換熱模型進行模擬，選擇合適的注入井和測試循環(huán)流量；采取一注多采的工作方式開始測試循環(huán)階段，并逐漸循環(huán)至準穩(wěn)態(tài)，記錄關(guān)鍵參數(shù)；進行參數(shù)分析，轉(zhuǎn)入過渡循環(huán)階段，視情況進行注采井轉(zhuǎn)換、儲層二次改造、單側(cè)井組循環(huán)，為過渡至多注一采穩(wěn)定循環(huán)井組做好準備；以多注一采井組開始穩(wěn)定循環(huán)階段，通過調(diào)節(jié)注入壓力維持各通路穩(wěn)定流量，測試熱儲與環(huán)路性能，并實現(xiàn)試驗性發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種干熱巖開發(fā)多井井組循環(huán)試驗施工方法。

背景技術(shù)

地?zé)豳Y源是一種新型可再生能源，主要分水熱型和干熱型兩種。相比之下，干熱巖地?zé)豳Y源分布更加廣泛，總量更加可觀，但一般具有埋藏深、開發(fā)難、收效慢等特點。突破干熱巖開發(fā)技術(shù)，可以有效補充地?zé)崆鍧嵞茉丛谀茉聪M結(jié)構(gòu)中的占比，對減少化石能源消費，緩解環(huán)境污染，保障能源安全都有重要的意義。

目前開采干熱巖資源的主要方式是通過增強型地?zé)嵯到y(tǒng)，包括工程選址、地?zé)徙@井、熱儲建造、循環(huán)試驗和試驗發(fā)電等幾個環(huán)節(jié)。循環(huán)試驗是銜接熱儲建造和試驗發(fā)電的中間環(huán)節(jié)，一般是在水力壓裂施工結(jié)束后，通過安裝電泵進行實施，通過試驗評價，形成穩(wěn)定的注采井組，將冷水從注入井輸送到地?zé)醿樱诘叵逻\移并加熱后，由采出井返回地面，最終形成高效循環(huán)，隨后轉(zhuǎn)入發(fā)電利用階段。

循環(huán)試驗初期，現(xiàn)場施工對場地電力供應(yīng)和設(shè)備調(diào)試的依賴性很強，滿足連續(xù)注采循環(huán)具有較大的難度，由此引發(fā)的施工暫停也很常見。另外在初期循環(huán)過后，由于人工熱儲改造不足預(yù)期、需要試驗評價的工況和參數(shù)多、阻抗等循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化穩(wěn)定慢、資金供應(yīng)不充足，加之上述電力設(shè)備和其他等原因，循環(huán)試驗的延續(xù)時間通常長達數(shù)年甚至數(shù)十年。

有些試驗場地循環(huán)過程中，由于對地層性質(zhì)認識不深入，注采壓力和注采流量過大或變化過快等原因，循環(huán)流體會出現(xiàn)大規(guī)模的漏失，造成采收率過低而導(dǎo)致施工失敗。

循環(huán)試驗過程中也會誘發(fā)微地震，尤其在試驗初期表現(xiàn)明顯。根據(jù)國際循環(huán)試驗案例，誘發(fā)地震的能級與注入井壓力呈正相關(guān)關(guān)系。

循環(huán)試驗中，由于循環(huán)流量過大在裂縫系統(tǒng)形成主通道、儲層改造形成的裂縫系統(tǒng)單一、注采井距過短、對地層性質(zhì)認識不清等原因，會造成注入的循環(huán)液體無法充分加熱即被采出，出現(xiàn)熱突破現(xiàn)象，導(dǎo)致試驗無法達到預(yù)期目標。

在多井注采循環(huán)試驗中，不同分支注采井組之間阻抗通常存在較大的差異，即同一注采壓力流量組合的情況下，采出井的采出流量存在明顯差異，造成熱儲改造體積無法被充分利用。此時以一注多采方式運行，會產(chǎn)生不同分支注采井回路流量分配不均衡，造成熱儲利用率低；同時單側(cè)注采井組不平衡的循環(huán)流量分布有逐步形成熱突破現(xiàn)象的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種干熱巖開發(fā)多井井組循環(huán)試驗施工方法，其開發(fā)安全，能快速達到穩(wěn)定狀態(tài)，同時避免在循環(huán)過程中出現(xiàn)熱儲開發(fā)安全性可靠性不足的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種干熱巖開發(fā)多井井組循環(huán)試驗施工方法，其包括以下步驟：

步驟一，進行多井井組注采井分配并確定測試循環(huán)流量。在案例調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場的儲層條件、井組條件和設(shè)備條件等，以雙介質(zhì)換熱模型進行模擬，在一注多采的施工方式下，選擇合適的注入井和測試循環(huán)流量，同時保證流量對儲層循環(huán)通道的安全性。案例調(diào)研具體指調(diào)研其他國家干熱巖開發(fā)循環(huán)過程中，地質(zhì)條件(溫度、裂隙系統(tǒng)情況、地應(yīng)力等)-設(shè)備性能-開發(fā)井間距-循環(huán)流速等參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合其開發(fā)效果，與自身條件進行對比，為參數(shù)設(shè)定提供參考。

步驟二，以一注多采的井組開始測試循環(huán)階段。井組和車組做好管線連接，采用雙機雙泵車進行連續(xù)泵注，兩臺以上泵車做好輪換，記錄采收率、生產(chǎn)溫度、生產(chǎn)流量等數(shù)據(jù)并繪制圖版，待此三項數(shù)據(jù)變化逐步趨于穩(wěn)定后確認循環(huán)試驗達到準穩(wěn)態(tài)，計算阻抗、熱產(chǎn)出量等關(guān)鍵參數(shù)。