地热单井井底压力响应计算方法及产能预测系统研究

【摘要】：随着石油、煤炭等化石资源的枯竭以及对环境保护要求的提高,地热资源越来越多的受到全球各个国家的重视。试井分析可根据定流量条件下的井底压力测试数据反演地层流动模型,产能预测可基于地层流动模型计算不同生产条件下的产量,相关算法均比较成熟,可应用于地热井的分析。但地热井一般不测试井底压力,其地面放喷试验获取的是变流量条件下的井口压力,对放喷试验数据分析方法的研究较少,影响了地热井的科学开采。针对上述问题,本文开展了地热井地面测试数据分析方法研究,提出了一种地热井井底压力响应的计算方法,并基于上述方法发展了一款地热单井产能预测系统,可预测不同生产制度下的产能,为合理开发地热资源提供科学依据。首先,详细研究了地热单井井底压力响应计算方法。该方法由两部分构成：(1)在考虑管壁摩阻和克服重力做功的情况下,计算井筒压力损失,将井口压力数据折算成井底压力数据。(2)根据计算出的变流量下的井底压力,在考虑流量和压力的测量误差情况下,利用反褶积方法将求解单位流量下的井底压力问题看成可分离变量问题,并根据变量投影算法、奇异值分解(SVD)和拟牛顿法(DFP算法)求得最优解。其次,基于上述方法设计实现了一款地热单井产能预测系统。该系统主要专注于单口地热单井的计算分析,可以对井附近区域和井筒进行较小时间步长和空间步长的精细模拟,获得井周围区域的储层流动特征,并根据建立的流动模型预测不同生产制度下的产量,为地热开发提供计算分析工具。最后,基于国内某地热井的放喷试验数据对本文算法与系统进行了校核。产能预测结果与实测的稳定流量吻合较好,误差为1.02%,验证了本文算法的正确性和地热单井产能预测系统的合理性和实用性。 【关键词】：地热模拟 井底压力计算 反褶积 系统设计 产能预测
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P314
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 引言15-21
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.3 研究目标与意义19
• 1.3.1 研究目标19
• 1.3.2 研究意义19
• 1.4 本文的主要内容与结构19-21
• 第二章 理论与方法基础21-31
• 2.1 地热井产能预测理论21-25
• 2.2 地热井试井分析理论25-29
• 2.3 地热井放喷试验测试方法29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 基于反褶积的井底压力响应计算方法31-46
• 3.1 地热井井底压力响应计算方法31-37
• 3.1.1 井筒压力损失计算方法31-33
• 3.1.2 井底压力响应计算方法33-37
• 3.2 算法设计37-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 地热单并产能预测系统的设计与实现46-57
• 4.1 总体设计46-50
• 4.1.1 设计目标与原则46
• 4.1.2 系统架构46-47
• 4.1.3 功能模块47-48
• 4.1.4 系统接口48-49
• 4.1.5 运行流程设计49-50
• 4.2 各模块的详细设计50-53
• 4.2.1 输入模块50-51
• 4.2.2 计算模块51-52
• 4.2.3 显示模块52-53
• 4.2.4 输出模块53
• 4.3 系统实现53-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 基于国内某地热单井数据的校核分析57-67
• 5.1 地热单井简介57-60
• 5.1.1 D井附近区内的基本地质特征57-58
• 5.1.2 D井的相关参数58-60
• 5.2 地热井放喷测试数据60-62
• 5.3 模拟结果62-64
• 5.4 结果分析讨论64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-68
• 6.1 总结67
• 6.2 展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

苏南地区第一口地热深井成功出水    张登明

地热    

地热在项目中的开发与应用    陈代云;于磊;

关于地热井施工技术现状及使用问题的分析    同辉;

地热形成条件探索与找热方法研究    程秀明;

地热的勘探和开采技术    马场健三;李益为;

地热勘查开发工作中常见的问题分析    李健亮;

21世纪的热力能源——地热    甘德福;

地热:21世纪的能源宝库    侯福志;

日本地热考察散记    杨毓桐;

近年我国地热相关法规、政策的出台与修编    司士荣;

在全国第二次地热工作会议开幕式上的讲话    朱良栋;

地热地面利用工程设计概述    齐金生;季喜廷;

北京地热:成就与展望    潘小平;郑克棪;

北京小汤山镇的地热勘查、开发与管理    徐巍;

咸阳市地热资源勘查开发利用综述    贠培琪;

第三系中地热井施工常见的主要问题    李连生;

区域地热综合利用工程方案的制定    齐金生;刘建艳;马恩成;马风景;

安徽庐江汤池地热及其开发利用    柏林;孙晓雯;孙雄;

厦门园博园地热主生产井钻井技术    田勇;

沈阳成功打出地热井    沈宣

中国地热，应该热起来    本报记者 赵凡

世界地热开采“热浪”滚滚    刘荷衣

鏖战地热井 两千米处显真功    冯贺君 周振有

山东整顿规范地热矿泉水开发秩序    记者 李现文 通讯员 石业迎

地热采暖前景好    本报记者 刘力敏 谢剑峰

地热 能源中的新宠    本报实习记者 孟素芳

“地热村”人均产值超过1万美元    

地热开采利用量以年10%增长    毛海峰

大力开发地热 改善兰州环境    欣华

中低温地热热储工程研究    张百鸣

基于GIS的青藏高原地热信息系统研究    管彦武

高温地热井泡沬水泥的实验研究    周丹

宁夏地热范围圈定与资源量评价    汪琪

宁城地热综合利用的可行性研究    刘芳

基于证据权重法对中国地热的预测研究    李建明

新乡市地热资源综合利用的研究    王帅杰

油田地热资源综合利用技术研究    刘联波

电法在深部地热勘查中的应用研究    杜炳锐

沈阳市于洪区深层地热研究    解维军

亚洲地热图编制及地热潜力评估    李录娟

沈阳苏东地区地热地质特征研究    李锦鑫