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地热能开采的技术支撑

发布时间: 2011-03-31     来源:

综合测井方法:

1.         概述

测井学由三部分组成:方法、仪器、解释(最后也是最直接体现效果的部分)

测井数据处理与综合解释就是按照预定的地质任务,用计算机对测井资料进行自动处理,并综合地质、录井和开发资料进行综合分析解释,以解决地层划分、油气储集层评价、有用矿藏评价、及勘探开发中的其他地质与工程技术问题,并以图形或数据形式直观显示解释结果。可分为:

电法测井:自然电位测井、普通电阻率、侧向、微电阻率测井、感应测井

声波测井:声速、声幅、声波全波列测井

放射性测井:自然伽马及其能谱测井、放射性同位素测井、密度及岩性密度测井、中子孔隙度测井、伽马能谱测井

其他测井:井斜、井温、气测、地层倾角、生产测井、地层测试、井径测井

2.         测井数据的处理与解释(怎样用测井资料对地层进行评价)

(1)预处理:

a、深度对齐   b、斜井校直  

c、曲线的平滑   d、环境校正

e、标准化    

f、确定解释模型及解释参数(测井参数、地质参数、解释参数)

(2)测井解释模型(测井响应方程)

由密度求孔隙度的模型等。

(3)资料的综合解释(间接性、多解性)

测井资料具有间接性、存在多解性,故须针对不同地质问题、测井地质条件(如岩性剖面、储层类型等)、井眼条件,采用不同的测井组合(测井系列)、综合测井、地质、试采资料,对测井资料进行综合解释,作综合分析判断和验证。

a、选择合适的测井系列:裸眼井地层评价

            套管井地层评价

            生产井地层评价

b、资料质量合格:真实性、可靠性

c、收集第一性资料(直接),以便选择合适的地质解释模型

d、综合测井、地质、试采资料

    由于测井信息的间接性、多解性,故由测井资料计算得到的地质信息可能存在假象,因此,在测井资料的综合解释中,必须作综合分析判断和验证。

按计量程度,测井解释可分为:定性、半定量、定量解释。

定性解释:五十年代,根据曲线的形态、邻井的结论地区经验进行解释。

半定量解释:六十年代,有了声波测井,采用纯岩石解释模型、阿尔奇公式进行解释,半定量。

定量解释:七十年代,有完善的测井系列,计算机处理。

交会法、迭代法对测井资料作泥质、油气密度的影响校正,定量计算泥质含量、孔隙度、渗透率,两种矿物的百分含量、含油饱和度。自动定量解释、自动显示解释结果

3.         测井资料用途

双感应——八侧向测井:

用于原状地层、浸入带、冲洗带电阻率的测量,适用于淡水钻井液条件下中低电阻率砂泥岩剖面地层。(可在油基泥浆情况下使用)

主要用于:划分油、气、水层,定量计算储层含油饱和度,冲洗带可动油、残余油气体积,地层对比。

双侧向—微聚焦测井:

测井的目的与双感应—八侧向基本相同,适用于盐水钻井液或中高电阻率地层。

高分辨率感应—数字聚焦:

测井的目的与双感应—八侧向基本相同,适用于低到偏高电阻率地层。与双感应—八侧向的主要区别一是高分辨率感应—数字聚焦提高了测井的垂向分辨率,且三电阻率的垂向分辨率一致。二是加大了探测深度,减少了钻井液污染对测量结果的影响。

高分辨率感应—数字聚焦:

测井的目的与双感应—八侧向基本相同,适用于低到偏高电阻率地层。与双感应—八侧向的主要区别一是高分辨率感应—数字聚焦提高了测井的垂向分辨率,且三电阻率的垂向分辨率一致。二是加大了探测深度,减少了钻井液污染对测量结果的影响

补偿声波:

测井目的与补偿密度基本相同,还可用于地层对比。

自然电位:

定量计算泥质含量,划分渗透层,水淹层,定性划分水淹等级,地层对比。

微电极:

划分渗透层,定性划分砂岩颗粒粗细、确定储层有效厚度,地层对比。

井径:

计算固井水泥量,为其它测井资料进行环境校正提供依据,提供钻井工程所需数据。

核磁共振:

计算储层的孔隙度,渗透率,含油饱和度,可动油、残余油体积。定性划分油、气、水层,判断储层的产液情况。

电缆地层测试:

计算地层压力、压力梯度、钻井液柱压力、估算地层渗透率。划分油水、气水界面。划分压力异常带,为完井方式提供依据。确定储层的水淹情况。通过取样,分析储层流体性质。

 

4 目前在地热钻井中所用设备及工艺方法

    众所周知,地热井是一个重要的地下工程,其质量‘的好坏不仅影响地热资源的开发利用,而且还对地域地下水资源造成严重的威胁。从我国地热钻井队伍来看,主要涉及地矿、煤田、石油等行业,同时还存在着一部分个人钻机等,其技术水平和施工质量参差不齐,主要反映在设备、钻井工艺方法及成井工艺等方面。我队为了搞好这一工作,还特意设立了地热钻井机台,从设备、工艺方法。人员组成都是最佳选择。

41地热井施工选用钻机

由于地热井在北方一般孔深多为3 0004 000 m之间,我队为了安全可靠的施工,钻机选用宝鸡石油机械厂生产的ZG-45型,该钻机可钻孔深达4 500 m左右。钻机整个配套均按石油钻井设施进行,可拆性强,机械化程度较高,钻井过程中检测手段先进,同时钻机的劳动强度也比石家庄煤机厂、张家口探矿机械厂生产的地热井钻机低很多。

42地热井施工选用泥浆泵

泥浆泵的选用好与坏,直接关系到钻进效率的提高,我们本着这个原则选用的泥浆泵为青州石油机械厂生产的3NB1300型,此种泥浆泵由于功率大,排量和压力也高,正循环钻进时尽可能减少岩屑重复破碎。但在深层地热钻探中,我们曾经有过教训,现深深体会到,要想提高钻井效率,必须选择大泵量、高压力的泥浆泵。因为排量大、上返速度高、携带岩屑能力强,井底较干净,减少了埋钻等井内事故。所以,钻井效率提高当然就有了保证。

43钻井工艺及主要技术方法

目前,虽然在工程钻探施工领域工艺和手段较多,但大多数在地热井施工还是以正循环泥浆钻进为主,我们队曾在2003年推广应用了气举反循环钻进技术,除在大口径煤矿瓦斯排放井采用外,主要还是配备在深水井地热钻探施工方面,充分发挥此种工艺钻进的优越性,据初步统计,气举反循环比泥浆正循环钻进效率提高1-2倍,钻探成本降低13,钻头寿命提高l2倍,出水量增大13,具有不污染、不堵塞含水层、孔底干净、效率高、且不用泥浆,减少了许多麻烦,优越性已被大家所公认。钻井结构一般在二一四开,地层不复杂,孔深在l 0002 500 m时,多采用二~三开。技术套管常用石油套管,一开3397 mm2445 ll'un,二开1778 mm,三开1397 mm127 Inm,套管钢级为J55N80