[发明专利]一种提升水热型地热井群采灌效率的方法

说明书

本发明涉及地热利用领域，公开了一种提升水热型地热井群采灌效率的方法，根据区域的物探资料等现有资料，确定地热井位，且按照同心圆等距布置；钻井施工采取岩心做岩性特征、孔隙度、渗透率、密度、导热系数等数据分析；完井后进行抽水试验等原位试验；通过水质分析开展地热水的堵塞机理研究，并对应做出防堵解堵措施，优化增注工艺；最后根据示踪试验研究及数值模拟对井群合理间距进行经验公式验证并以此调整井群采灌井布局。本发明以地热田为研究对象，优化布局水热型地热采灌井，保障高品位的地热资源综合梯级高效利用，实现水热型地热资源的可持续利用，延长地热田的使用寿命。

技术领域

本发明涉及地热利用领域，特别涉及一种提升水热型地热井群采灌效率的方法。

背景技术

地热资源是一种储量巨大，可持续利用的绿色能源。随着全国范围内地热资源开发规模的不断扩大，尤其是用于供暖，地热水开采量迅速增长。水热型地热系统必须将利用后的地热尾水回灌至开采层位，以补给热储水源，保证热储压力平衡。地热回灌是实现中深层地热资源可持续开采利用的最直接最有效的手段。

中深层热储在回灌过程中，主要有回灌过程中的堵塞问题，以及采、灌井之间的连通性、采灌系统的合理井间距、回灌水温的控制、既经济又能保证水位恢复的回灌量、回灌率等问题，这些问题一直是国内外研究的重点和难点。地热原水及回扬水中垢物矿物成分有石英碎屑、长石、硅质岩碎屑、碳酸盐岩碎屑，地层原有成分随开采利用而搬运出。在中深层地热尾水回灌过程中，影响回灌效果最大的是回灌过程中的物理堵塞、化学堵塞、生物堵塞、气体堵塞以及复合堵塞物等。地热回灌与热储压力、水质、采灌井间距、成井结构、热储岩性、回灌方式方法及回扬方式方法均相关。

因此必须建立一套涵盖热储特征分析、采灌井间距及布局、地层堵塞的原因分析与解决对策、增注技术研究的技术支撑体系，以提高水热型地热井群采灌效率、保证地热开发的良性循环及可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于提出一种稳态提升水热型地热井群采灌效率的方法，克服水热型地热井开发利用过程中采灌井布局不当导致的回灌难、热突破等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种提升水热型地热井群采灌效率的方法，包括以下步骤：

步骤100，根据区域的物探资料、已成井测井资料、成井资料、观测资料及前期回灌资料，分析得出该区域基本地质特征与地下水动态特征，以此确定地热井位，且按照同心圆等距布置；

步骤200，钻井施工过程中确保采取岩心，做岩性特征、孔隙度、渗透率、密度、导热系数等测试分析；

步骤300，成井后开展完钻测井和抽水试验等原位试验，并对成井水质进行全分析；

步骤400，驱替试验开展地热水的单井回灌系统试验，进行堵塞机理研究，并对应做出防堵解堵措施，优化增注工艺，提高单井回灌效率；

步骤500，根据示踪试验研究及数值模拟对井群合理间距进行经验公式验证并以此调整井群采灌井布局。

进一步地，所述步骤200中，在探采结合孔取热段每个热储层采取1～3组岩心。

优选的，所述步骤400中回灌系统试验，从地热井中抽取地热原水，依次通过去油除砂、排气、热能应用、多级过滤、加压、排气和酸化增注的工艺处理后回注至选定回灌井中。

优选的，地热水中沉淀堵塞、悬浮物堵塞和气体堵塞，分别采用阻垢剂、多级过滤以及多级排气的手段综合地防堵解堵；针对微生物堵塞，在不影响地热水水质的情况下，对尾水进行灭菌处理。

优选的，所述步骤500示踪试验所选用的示踪剂为磁性纳米颗粒。