NB/T 10698-2021 地热井产能评价技术规程.pdf

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标准类别:地质矿产标准
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NB/T 10698-2021 *热井产能评价技术规程.pdf

ICS 73.020 CCS D 14

Technicalspeciicationforproductivityevaluationofgeothermalwell

NB/T10698—2021

范围 规范性引用文件 术语和定义· *热井产能测试 ....· 2 降压试验热储参数计算 ..... 5 回灌试验热储参数计算 10 产能评价 ...10 报告编写 附录A(规范性) *热井产能评价报告编写要求 ·15 附录B(资料性) 降压试验观测原始记录表 .17 附录C(资料性) 回灌试验观测原始记录表· 附录D(资料性) 回灌井注水指示曲线 20

岱海工程施工组织设计本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由能源行业*热能专业标准化技术委员会归口。 本文件起草单位:天津*热勘查开发设计院、东北石油大学、中国石化集团新星石油有限责任公司。 本文件主要起草人员:林建旺、曾梅香、赵苏民、岳丽燕、刘东林、沈健、蔡芸、*姬姬、刘九龙、 黄嘉超、向烨、赵丰年。 本文件于2021年首次发布。

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由能源行业*热能专业标准化技术委员会归口。 本文件起草单位:天津*热勘查开发设计院、东北石油大学、中国石化集团新星石油有限责任公司。 本文件主要起草人员:林建旺、曾梅香、赵苏民、岳丽燕、刘东林、沈健、蔡芸、**、刘九龙、 黄嘉超、向烨、赵丰年。 本文件于2021年首次发布。

NB/T 10698—2021

*热井产能评价技术规程

本文件规定了中低温水热型*热并产能评价的名词术语、总则、降压试验热储参数计算、回灌试验 注水热储参数计算、*热井产能评价、*热资源开发利用评价以及资料归档与报告编写的要求。 本文件适用于*热资源开发利用阶段*热井产能测试、热储参数计算和产能评价等。

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。 GB/T11615一2010*热资源*质勘查规范 GB50027一2001供水水文*质勘察规范 DZ/T0331一2020*热资源评价方法及估算规程 NB/T10097一2018*热能术语 DB12/T664一2016*热单(对)井资源评价技术规程

GB/T11615一2010和NB/T10097一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 试验降压trialpumpingtest 正式降压试验之前,为检查抽水设备及其安装情况,掌握*热井最大出水量而进行的试验。 3.2 井筒效应wellboreeffect *热井在抽水期间,尤其是在抽水的初期,井口流体温度随着时间的延续不断升高,而由于水的密 度与温度的变化成反比,此时尽管*热井内水位上升或保持不变,但热储压力却下降,这种*热流体普 遍具有的现象即为井筒效应。 3.3 静水位staticwaterlevel *热井在非试井条件下的闭井流体压力,在*热井产能测试中通常以静水位埋深或静水位表征。其 数值是产能测试之前,消除了井筒效应的静止液面到自然*面的垂直距离。 34

热水头geothermalwaterhead

热储静压力按储层温度换算的*热并承压水头称为热水头,是井筒内流体上下形成统一热 水顶板之上的热液柱高度。以自然*面为基点到热水头液面之间的距离则为热水头埋深。

*热井在试井时带有压力下降的流体压力,相当于动水位埋深或动水位。即产能测试过程中, 内某一时刻的水位埋深。

*热井在试井条件下所产生的热流体水位变化或压力下降值。降压试验的稳定水位降深为稳定动水 位埋深与热水头埋深之差。 3.7 单位产量specificyield *热井在试井时,每米水位降或压力降的*热流体产量,即单位涌水量。 3.8 *热尾水geothermalreturnwater *热流体经过换热后,温度降低但水质未受污染的*热原水。 3.9 开采权益保护半径protectionradiusofexploitationrights *热井按许可开采量进行开采时对热储的影响半径。以此圈定*热井按许可开采量进行开采时的热 储权益保护范围。

开采权益保护半径protectionradiusofexploitationrights *热井按许可开采量进行开采时对热储的影响半径。以此圈定*热井按许可开采量进行开采时的热 储权益保护范围。 3.10 许可开采量licensedproduction 依据区域热储水位年降幅、合理降深、回灌井回灌能力及其50年热突破半径、开采井降压影响半 径、相邻已有*热井的开采权益保护半径,按照以灌定采原则,同时结合*热资源规划等多种因素确定 的*热流体可采资源量,是可提供给行政管理部门储量审批的*热井许可开采量。 3.11 *热回灌geothermalinjection 为保持热储压力、充分利用能源和减少*热流体直接排放对环境的污染,将经过利用(降低了温度) 的*热流体通过*热井重新注回热储,也可利用其他清洁水源进行回灌。 3.12

依据区域热储水位年降幅、合理降深、回灌井回灌能力及其50年热突破半径、开采井降压影 经、相邻已有*热井的开采权益保护半径,按照以灌定采原则,同时结合*热资源规划等多种因素 内*热流体可采资源量,是可提供给行政管理部门储量审批的*热井许可开采量。

的*热流体可采资源量,是可提供给行政管理部门储量审批的*热并许可开采量。 3.11 *热回灌geothermalinjection 为保持热储压力、充分利用能源和减少*热流体直接排放对环境的污染,将经过利用(降低了温度 的*热流体通过*热井重新注回热储,也可利用其他清洁水源进行回灌。 3.12 可采系数recoveryrate

*热回灌geothermalinjectior

为保持热储压力、充分利用能源和减少*热流体直接排放对环境的污染,将经过利用(降低了温度) 的*热流体通过*热井重新注回热储,也可利用其他清洁水源进行回灌。 3.12

可采系数recoveryrate 可采资源量占*热资源总量的比例

4.1 热储层顶、底板埋深及*热井静水位、动水位、热水头埋深统一以自然*面为零点进行计算。 4.2 评价热储导水性能时,统一用渗透率表征,或明确指出某一温度下的渗透系数(如热储温度) 4.3产能测试宜充分利用周围已有的同层*热井做观测井(如对井),进行多井降压试验。 4.4*热井产能评价工作应在掌握区域*热*质资料,附近已有*热并钻探、物探测井、降压试验 回灌试验、水质以及动态监测等数据基础上:遵循采灌平衡原则进行综合性评价。

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*热并产能测试包括降压试验、放喷试验和回灌试验,通过试验取得目的热储层压力、产能、 温度、单位产量、井流方程和采灌量比及热储层渗透性等参数。 5.1.2对负水头承压井采用定流量降压试验,对自流井(正水头)采用放喷试验。 5.1.3试验操作人员应明确各类试验目的、方法,编写产能测试详细方案,提示试验过程中可能出现 的各种风险及困难,并应提出应对预案。 5.1.4产能测试所采用的设施均应是耐高温防腐蚀材质。 5.1.5在同一降压试验中,应采用同一方法和工具进行数据观测和采集。 5.1.6试验前应进行以下工作: a)观测自然水位动态,观测时间为一个潮汐周期,观测频率为1次/h,精度达到cm; b)洗井; c)检查排水管道和测管是否通畅: d)测试仪器和工具是否能正常使用: e)测定试验井的井口标高、井位坐标、测点至自然*面的距离; f)测量试验井的静水位埋深及对应的液面温度; g)进行试验降压,确定*热井最大出水量(*ma)、最大动水位埋深(hmx)和最大降深(smx) 5.1.7热储压力测量宜采用井下压力计测量压力变化,条件不具备只能从井口测量水位(压力)时, 应同步观测对应的液面温度。 5.1.8产能测试结束之前,应按GB/T11615一2010中附录B的要求进行*热流体分析样的采集与保 存。对于需要酸化处理的*热井应在酸化前采集流体样品。 5.1.9产能测试现场应做好试验原始数据记录工作,表格见附录B、附录C,现场审查、校对水位、 水量、观测时间等数据,发现有误可根据情况进行修正,誉清一份归档,并制成电子版及时录入*热钻 井数据库。

5.2降压试验技术要求

依据勘查工作需要, 分为单井和多井降压试验

5.2.2单井降压试验技术要求

5.2.3多井降压试验技术要求

5.2.3.1指带有一个或多个观测并的主孔降压试验,主要在对并中第二眼并成井时的降压试验中采用。 5.2.3.2当*热*质条件复杂、对井及附近*热井尤其是同层*热井较多且相距较近时,具备观测条 件的宜进行多井降压试验。 5.2.3.3宜进行1次~2次的稳定流或非稳定流降压试验,最大一次降压的延续时间不少于120h。如 果同期观测井出现水位持续下降或水位波动较大情况,应适当延长试验时间。

5.2.3.5试验资料除满足单井试验的各项要求外, 还应能确定降压影响半径、并间干扰系数等参数。

5.2.4降压试验数据采集要求

5.2.4.1各流量降压试验是否达到稳定,以观测出水量、动水位与时间关系曲线只在一定范围内波动 波动幅度小于2cm~3cm,且水位动态数据没有持续下降或上升趋势为标准。 5.2.4.2降压试验过程中,抽水井和观测井均要求动水位、液面温度及流量同步观测。 5.2.4.3观测数据精度要求如下:

5.3.2回灌系统工艺

5.3.2.1水质处理系统

回灌流体回灌时,应做除砂、除污水质处理,应依据试验井目的层热储类型,选择精度适宜的过滤 设备: a)目的层为砂岩孔隙型热储时,需同时安装粗效过滤和精细过滤两级过滤装置,粗效过滤精度为 30um~50um,精细过滤精度为3um~5um; b)目的层为基岩岩溶裂隙型热储时,仅需安装粗效过滤装置。

5.3.2.2排气设备

回灌管路上须安装排气装置,用以排出回灌流体中的气体。试验时应检查排气阀门,罐体内压 大于大气压,严禁空气进入,同时保证排气通道畅通。

5.3.2.3系统管路

采、灌井内分别下入泵管及回灌管,系统管路应达到密闭状态,仪表、仪器正常运行。正式回 金前应对管道及过滤设备内部污垢杂物进行冲洗,要求水清砂净。

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5.3.3.1宜采用定流量方法进行三组及以上回灌试验,回灌量从小到大依次进行。第一组小灌量以其 开采井产能测试时最大抽水流量的1/2为宜,后续每组逐级增加最大抽水流量的1/4,最大组灌量应达 到或接近开采井产能测试时的最大涌水量。 5.3.3.2测试资料应满足确定流体运动方程的要求。利用多组回灌试验数据建立井流方程,计算热储 注水渗透系数、导水系数和回灌影响半径等热储参数,并评价单井合理可灌量

5.3.4回灌试验观测数据要求

5.3.4.1回灌试验过程中,要求动水位、液面温度、回灌量同步观测。 5.3.4.2观测精度要求同降压试验。 5.3.4.3在回灌开始后第5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、80min、 100min、120min各观测一次,之后每30min观测一次。 5.3.4.4第一组试验的动水位需稳定8h以上,第二、三组试验动水位需分别稳定16h、24h以上。 5.3.4.5各组试验是否达到稳定以观测水位波动幅度小于5cm/30min,且不再持续下降或上升为准。

热储水头高于*面的*热井(即自流井)应进行放喷试验,分为单井放喷试验和多井放喷试验 放喷试验的方法和技术要求按GB/T11615一2010中第7.6.4条执行。

为消除并筒效应,将产能测试获得的不同温度的观测水位,按公式(1)统一换算到某一温度下的 校正水位。

式中: 2 校正后从自然*面起算的水位埋深,m; H中 一 热储富集段中点垂深,m; P平 井筒内水柱平均密度(即热储温度与液面温度的平均值所对应的流体密度),kg/m²; h 观测水位埋深,m; H。 观测基点距自然*面的高度,m; 热储温度所对应流体密度,kg/m。

6.2热水头埋深(h)的确定方法

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重庆市某水中大桥施工组织设计NB/T10698 202

6.3单位产量计算方法

*热井单位产量g可采用公式(2)进行计算求得

式中: 单位产量,m²/(h·m); H * 抽水流量,m/h; 抽水产生的稳定水位降深(校正后稳定动水位埋深h与热水头埋深h之差),m。

CJJ/T 73-2019标准下载6.4.1.1渗透系数和降压影响半径计算方法

居裘布依(Dupuit)公式(3)及奚哈德(W.Sihardt)影响半径经验公式(4),应用叠代法求取 秀系数K和降压影响半径R。

0.366* R SwM R=10s√K

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