酸化压裂工艺在碳酸盐岩层地热开发中的应用

【摘要】：低渗透砂岩油田，如不经过酸化压裂，有的不出油，有的仅是低产。碳酸盐岩气田，大部分完井需要酸化。酸化压裂是保持油田高产、稳产的有效措施,是对油气层的一种增产技术。根据多年地热井的施工经验，酸化压裂技术可用于碳酸盐基岩裂隙地热井,作为一项有效的增产技术手段。为了保护地层，提高酸化压裂效果，必须根据地层特点，选择合适的酸液、配方，使其与地层配伍，加上可行的施工工艺，才能增加产量。 本文根据天津市河东区钢渣山公租房供暖项目HD-39B地热井，分析了酸化压裂技术在碳酸盐地层地热井中的作用和意义。该项目由天津市清洁能源供热有限公司投资开发建设，整个项目包括住宅楼、学校。天津市清洁能源供热有限公司负责15.9×104m2冬季供暖工程，用途为供热，开发热储层位为古生界奥陶系。 通过钻井实例，应用合理的成井工艺，取得了很好的成井效果。首先在分析已有地质和钻井资料的基础上，判断该地区地热地质特征、热储条件，论证了奥陶系成井的可行性，该热储层较发育，可以进行开采。而后进一步开展地热地质、地球物理、钻探等工作，证明了古生界奥陶系具有一定的储水储热条件。但HD-39B地热井完井后试水效果不理想，产能很低，分析其测井综合成果，存在一定的裂隙，具备酸化增产条件。最终该井经过三次正挤酸化技术，使得碳酸盐层与酸化材料发生化学反应，并成功的扩大裂隙，有效沟通了热储通道，出水量由5.4m3/h增加到80.83m3/h，井口水温由50℃增加到72℃，成为一口优质合格井，圆满交井验收，并受到甲方及地热管理部门一致好评。 由此可见，酸化压裂技术不只适用于油气层开发中，同样适用于碳酸盐层地热井，可根据地热井实况及岩性特征，在以后的地热井勘探开发过程中推广使用。 【关键词】：酸化压裂技术 地热井 碳酸盐岩地层
【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
• Abstract5-10
• 第1章 前言10-16
• 1.1 选题依据及意义10-11
• 1.2 研究区自然地理11-13
• 1.3 研究内容和技术路线13-16
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 技术路线14-15
• 1.3.3 研究的创新点15-16
• 第2章 区域地质概况16-21
• 2.1 构造特征16-17
• 2.2 断裂特征17
• 2.3 地层特征17-19
• 2.4 地温场特征19
• 2.5 小结19-21
• 第3章 研究区热储特征21-23
• 第4章 研究区地热地质特征23-30
• 4.1 研究区地热井开采方式及层位23
• 4.2 设计对井井深预测23-24
• 4.3 设计对井井口流温预测24-25
• 4.4 设计对井开采量预测25
• 4.5 设计回灌井回灌量预测25-26
• 4.6 设计对井布局26-28
• 4.6.1 地热采、灌对井合理井距计算26
• 4.6.2 地热对井布井方案26-28
• 4.7 流体水质分析28-29
• 4.7.1 对井水质预测28
• 4.7.2 地热流体腐蚀性及结垢性分析28-29
• 4.8 小结29-30
• 第5章 成井工艺分析研究30-45
• 5.1 井身结构设计30-32
• 5.2 钻具组合32
• 5.3 钻具使用与管理32
• 5.4 钻井参数设计32-33
• 5.5 钻井液参数33
• 5.6 定向井施工技术要求33-34
• 5.7 管材材质及固井设计34-36
• 5.8 完井作业36
• 5.9 资料采集要求36-42
• 5.9.1 岩屑录井37-39
• 5.9.2 钻时录井39
• 5.9.3 钻井液录井39-40
• 5.9.4 地球物理测井40-41
• 5.9.5 完井产能测试及要求41-42
• 5.10 各次开钻施工要点42-43
• 5.11 风险分析及技术要求43-44
• 5.12 小结44-45
• 第6章 碳酸盐岩层酸化机理45-46
• 第7章 地热井项目施工46-53
• 7.1 项目概况46
• 7.2 施工基本数据46
• 7.3 施工简介46-48
• 7.4 地层简介48-50
• 7.5 洗井50
• 7.6 试采情况50
• 7.7 目的热储层特征50
• 7.8 钻时分析50-52
• 7.9 小结52-53
• 第8章 酸化作业53-68
• 8.1 第一次酸化试验53-62
• 8.1.1 室内实验53-56
• 8.1.2 施工用料56-57
• 8.1.3 主要工艺方式及参数57-58
• 8.1.4 作业程序58-59
• 8.1.5 施工要求59-62
• 8.1.6 施工流程图62
• 8.1.7 酸化成果62
• 8.2 第二次酸化试验62-64
• 8.2.1 施工用料63-64
• 8.2.2 泵酸64
• 8.2.3 酸化成果64
• 8.3 第三次酸化试验64-65
• 8.3.1 施工用料64-65
• 8.3.2 泵酸65
• 8.4 酸化成果65-67
• 8.5 小结67-68
• 第9章 结语68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-76
• 个人简历76-78

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