[发明专利]中高温地热单井产量测定的试验方法和试验观测系统

摘要

本发明涉及中高温地热单井产量测定的试验方法及试验观测系统。所述方法和系统主要有以下步骤和内容第一步，根据地热井特征设定试验方案，包括井内外试验观测系统的布置安装、放喷试验中流量阶次的设置和试验的观测内容；第二步，按方案开展试验和观测，记录试验全过程地表放喷端口和井内热储段两个试验观测系列的温度、压力的观测数据；第三步，分析评价井内热储热力均衡条件下的单井产量，包括对观测数据进行分析处理，绘制产量与井内热储段温差的均衡关系曲线，评价可持续实现的单井产量供给边界。该方法着眼于自然资源的有限供给，为开展地热能工程提供科学的依据。

主权项

中高温地热单井产量测定的试验方法，包括以下步骤：第一步，根据地热井特征，设定用于定量评价中高温地热单井产量的试验方案，具体方法包括，(a)根据地热井特征，确定试验方案的实现形式为多阶次定流量放喷试验；(b)根据地热井特征，确定井内、外用于测温、测压的观测仪器的安装方案；(c)根据地热井特征所反映的流量规模、温度、压力的范围，划分多阶次定流量放喷试验的流量阶次以及按阶次开展放喷试验的方向顺序；(d)根据地热井特征的要求，确定试验的观测内容，所述观测内容包括地表放喷端口流体的流量、温度和压力以及井内热储段的温度和压力；第二步，按试验方案开展多阶次试验和观测，获取观测数据，所述观测数据包括试验开展全过程对应的井内、外的温度、压力数据，其中，按试验方案开展试验和观测并获取观测数据的方法如下：(a)按照试验方案分别进行观测仪器的安装、调试；(b)测定热储未开采前的原始温度T0；(c)按照设定的试验方向顺序，控制放喷端口流量的阶次，进行放喷试验，并在每一流量阶次的观测过程中，采集和记录地面放喷端口和地热井内两个试验观测系列的观测数据；第三步，根据第二步得到的观测数据，分析各阶次试验中井内热储热力均衡条件下产量与热储段平均温差的关系，计算求得单井井内热储热力均衡条件下的产量边界值E0，分析和计算的具体方法为，(a)对于每一流量阶次的放喷试验：(a1)利用地面放喷端口试验观测系列的观测数据，分析试验稳定状态下的数据，根据James端压法，采用下式①计算该流量阶次对应的产量Ei：式①中，i表示流量阶次，d表示放喷管内径，cm；Pci表示第i流量阶次放喷稳定后测得的端口压力，bar；(a2)根据观测的温度数据，计算得到该流量阶次地热井中热储段的平均温差ΔTi；(b)将各流量阶次试验所获得的地热井产量Ei与地热井中热储段的平均温差ΔTi绘制E‑ΔT均衡曲线，E‑ΔT均衡曲线上存在E对ΔT一阶导数为零的拐点，该拐点处的切线平行于ΔT轴，此点对应的E0值，即为单井井内热储热力均衡条件下产量的边界值，如不考虑周边开采干扰的影响，则该地热井开采热量不能大于E0；将E‑ΔT均衡曲线表达为式②所示的函数形式，求解系数A、B，该函数形式表达了在E0约束之下的E‑ΔT关系，