北京姚家园地区地热井储层伤害评价指标体系

【摘要】：研究区地热储层岩性主要以裂缝性碳酸岩、白云岩为主，储层五敏性表现为中等水敏性和极强应力敏感性，该研究区地下水资源极其丰富，水温在60摄氏度左右，矿化度在600mg/L属于低矿化度地下水资源。结合地热井的地质条件、水温条件、施工工艺等情况，总结了可能造成热储层损害的内部因素和外部因素。通过不稳定试井评价法和模糊数学评价法分别对该研究区储层的损害程度进行评价。对于不稳定试井评价储层的损害程度，室内实验部分主要是从地热井现场取得地热储层岩样，通过高温高压动态损害实验仪模拟井下储层的损害情况，在通过岩心流动实验仪测得损害前后岩心的渗透率。结合现场的试井资料运用表皮系数法来评价储层的损害程度，总表皮系数为-0.921，条件比为1.991，产能比为1.250，研究区地热储层的损害程度较为严重，总表皮系数中的真表皮系数比例较大，施工现场采用酸化联合增产取得了良好的增产效果也证明了评价结果的正确性。运用模糊数学评价法评价储层的损害程度，是将储层施工阶段五个作业环节中造成储层损害的18个因素组成评价因素体系，建立层次结构模型利用层次分析法分别确定因素类和因素权重，根据室内实验数据和现场试井数据确定研究区内5口地热井的隶属度，通过室内实验测得的热储层岩样损害前后的渗透率比值，在（0-1）区间内将热储层的损害程度划分为严重、中等、轻微、无损害四类，最终通过模糊数学法评价地热储层的程度为0.6764，属于中等损害程度。 结合储层的损害评价结果和现场的施工情况，通过结合前人在不稳定试井评价法中的储层增产方案，文中分别从酸化增产和压裂增产两类增产方案进行讨论，提出了当真表皮系数占有比重较大时采用酸化增产的方案，当真表皮系数占有的比重较小时采取压裂增产的方案。针对研究区采用不稳定试井评价法得出的储层损害结果，提出适合该研究区储层的增产方案，最终增产结果与预测的增产结果能够很好的吻合。最后通过前文建立的热储层评价体系，运用VB6.0编写了适合该研究区的储层评价软件，经过多次调试、试用证明该软件能够快速准确评价地热储层的损害程度。 【关键词】：储层损害 表皮系数 模糊数学评价法 储层增产
【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5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-18
• 1.1 研究背景与目的10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 研究内容与方法14-15
• 1.4 技术路线15-17
• 1.5 创新点17-18
• 2 北京姚家园地热田地质特征18-25
• 2.1 研究区域地质概况18-19
• 2.1.1 区域概况18-19
• 2.1.2 地层基本特征19
• 2.2 研究区地热田简介19-21
• 2.3 研究区水文地质特征21-22
• 2.3.1 水文地质21
• 2.3.2 地下水化学成分21-22
• 2.4 地热井施工工艺介绍22-23
• 2.4.1 工程背景22
• 2.4.2 钻孔情况22-23
• 2.5 储层损害原因23-25
• 3 北京姚家园地热储层损害不稳定试井评价法25-37
• 3.1 不稳定试井理论体系25-28
• 3.1.1 表皮系数法25-27
• 3.1.2 产能比法27-28
• 3.1.3 条件比法28
• 3.2 岩样孔隙度测量28-29
• 3.2.1 孔隙度测量的意义及目的28
• 3.2.2 孔隙度测量实验28-29
• 3.3 高温高压动态损害实验29-31
• 3.3.1 高温高压动态损害实验意义及目的29-30
• 3.3.2 模拟井下高温高压动态损害实验评价30-31
• 3.4 岩心流动实验仪测得渗透率实验31-33
• 3.4.1 岩心流动实验目的31
• 3.4.2 渗透率实验步骤及评价方法31-33
• 3.5 地下水性质基本实验33
• 3.6 实验和现场数据的处理33-36
• 3.6.1 实验室数据33-34
• 3.6.2 矿场钻井测井数据和井孔设计34-36
• 3.7 利用不稳定试井法评价研究区地热储层36-37
• 4 模糊数学法评价地热井储层损害程度37-50
• 4.1 地热井储层损害模糊数学评价法38-41
• 4.1.1 因素类集和因素集的确定38
• 4.1.2 地热井储层损害严重等级集的确定38
• 4.1.3 地热井因素类和因素权重集的确定38-40
• 4.1.4 因素等级隶属度的模糊矩阵关系确定40
• 4.1.5 地热井储层损害程度二级综合评判40-41
• 4.1.6 地热井储层的损害程度定量化41
• 4.2 应用模糊数学法评价储层损害程度41-50
• 4.2.1 研究区 5 口井工况简介42-43
• 4.2.2 运用层次分析法确定因素类和因素的权重值43-50
• 5 储层损害评价系统的研发与应用50-56
• 5.1 地热储层评价系统简介50
• 5.2 储层损害评价系统设计逻辑50-51
• 5.3 储层损害评价系统可用性51-52
• 5.3.1 试井评价软件输入参数51
• 5.3.2 试井评价软件输出参数51
• 5.3.3 模糊数学评价软件输入参数51-52
• 5.3.4 模糊数学评价软件输出参数52
• 5.4 储层损害评价系统软件应用展示52-54
• 5.5 软件的可扩展性和实用性54-55
• 5.5.1 可扩展性54-55
• 5.5.2 实用性55
• 5.6 软件运用环境及使用方法55-56
• 6 研究区地热储层增产方案选择56-58
• 6.1 研究区裂缝性碳酸岩储层的酸化增产56-57
• 6.2 研究区裂缝性碳酸岩储层的压裂增产57
• 6.3 研究区裂缝性碳酸岩储层采取的增产方案57-58
• 7 结论及展望58-60
• 7.1 结论58-59
• 7.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 附录65-80

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