CN105447639A - 新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法 - Google Patents

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宋明水
杨永红
李晓燕
尚冰
张红波
黄蓉
郗凤琨
宋振修
刘克奇
刘华夏
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Abstract

本发明提供一种新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，该方法包括：步骤1，根据油气勘探过程中获取的温度测试资料，计算并明确地温梯度和热储温度分布特征；步骤2，通过油气勘探过程中获得的录井、测井、测试资料，确定热储砂岩厚度及渗透率；步骤3，确定各热储层系单井产热功率；步骤4，确定不同单井产热功率利润分布区间，并进行一级分类的划分；步骤5，确定不同构造带热流补给参数，并进行二级分类的划分；步骤6，综合一级和二级分类划分进行地热资源品质分类评价。该新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法可以实现水热封闭型地热资源的品质分类评价，为后续的地热资源开发利用选区提供了前提条件。

Description

新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法
技术领域
本发明涉及地热资源品质分类评价的研究领域，特别是涉及到一种新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法。
背景技术
地热资源品质分类评价主要是针对地热资源的可利用潜力进行评价，是地热资源开发利用的前提依据，对于地热资源有利区的选取具有重要意义。
目前地热资源品质分类评价主要是依据地热流体化学组分含量、地热流体的温度、地热井的成井深度、地热井地热流体单位产量大小、地热流体可开采量及其产能。其中地热流体化学组分的含量确定可作为矿泉开发的利用方向和方式，地热流体温度可用于确定可能的利用范围，成井深度可用于区别地热资源开采的经济性，地热井地热流体单位产量确定适宜开采区，地热流体可开采量及其产能用于评价其可开发利用的规模。
但对于以水热型地热资源为主的中国东部裂谷型沉积盆地来说，地热流体矿化度普遍较高，具有较强的结垢性和腐蚀性，用于矿泉开发利用的可能性较小，并且地热流体温度以40℃—90℃为主，主要可用于供暖，因此地热流体化学组分与流体温度所决定的地热利用范围对于地热资源的品质分类评价已经没有意义；而单纯利用成井深度、地热井地热流体单位产量、地热井产能也无法对地热开发利用尤其是地热供暖的经济性做出全面评价，并且对于水热封闭型地热资源来说，进行地热尾水回灌保持地层压力是该类型地热资源开发利用的重要举措，目前的品质分类评价方法也没有考虑大地热流补给差异性对回灌低温流体的加热能力，从而为地热资源的品质分类评价及有利区选取造成了困难。为此我们发明了一种新的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可操作性强，同时为地热资源开发利用有利区选取及地热流体回灌潜力提供了更准确的方法和材料基础的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，该新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法包括：步骤1，根据油气勘探过程中获取的温度测试资料，计算并明确地温梯度和热储温度分布特征；步骤2，通过油气勘探过程中获得的录井、测井、测试资料，确定热储砂岩厚度及渗透率；步骤3，确定各热储层系单井产热功率；步骤4，确定不同单井产热功率利润分布区间，并进行一级分类的划分；步骤5，确定不同构造带热流补给参数，并进行二级分类的划分；步骤6，综合一级和二级分类划分进行地热资源品质分类评价。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，地温梯度是指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率，以每百米垂直深度上增加的度数表示，利用井筒测温数据获得；热储温度是指利用地温梯度和热储埋深计算得到的地热流体的平均温度。
在步骤3中，利用砂岩厚度、渗透率计算不同区域不同热储层系单井出水量，结合各热储层系出水温度换算单井产热功率。
在步骤4中，结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，划分不同单井产热功率的利润分布区间为>0,0-20％,>20％，从而利用单井产热功率针对全区划分一级分类为>12MW,4-12MW,<4MW。
在步骤4中，不同单井产热功率的利润分布区间是结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，在70年利用年限内，计算总利润率，并按照零利润率和最大利润率确定利润率分布区间；一级分类的划分是分别将零利润率和最大利润率对应的单井产热功率作为划分界限对全区热储进行的划分。
在步骤5中，利用不同构造带热流补给参数分布特征将水热封闭型沉积盆地划分快速、中速、慢速热补类型地热分区，即按照快速、中速、慢速热补类型划分二级分类。
在步骤5中，不同构造带热流补给参数的确定是利用不同构造带的井筒地温梯度和岩石热导率加权计算获得；二级分类的划分是以热流补给参数随热储埋深变化曲线的拐点为界划分为>70mw/m2,50mw/m2-70mw/m2,<50mw/m2，将不同构造带划分为快速、中速、慢速热补这些不同类型。
在步骤6中，在一级分类划分的基础上进行二级分类划分，将水热封闭型地热资源划分为三大类九小类，并按照等级进行有利区选取，完成地热资源品质分类评价。
本发明中的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，涉及通过单井产热功率结合热补性类型，综合利用单井产热功率和大地热流补给性进行地热资源品质分类评价。该方法克服了国标上对水热封闭型地热资源品质分类评价精度不高的问题，解决了目前规定的按照温度、流体质量、单井单位产量等只能进行定性品质分类评价且无法针对回灌流体恢复温度进行定量评价的困难，提高了水热封闭型地热资源品质分类和评价的精度。本发明可以实现水热封闭型地热资源的品质分类评价，为后续的地热资源开发利用选区提供了前提条件。
附图说明
图1为本发明的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中热储单井产热功率分布图；
图3为本发明的一具体实施例中用于确定单井产热功率的利润率分布区间示意图；
图4为本发明的一具体实施例中热流补给类型划分结果图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法的流程图。
在步骤101，确定地温梯度及热储温度。先根据油气勘探过程中获取的温度测试资料，计算并明确全区地温梯度和热储温度分布特征。所述地温梯度是指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率，以每百米垂直深度上增加的度(℃)数表示，利用井筒测温数据可以获得；所述热储温度是指利用地温梯度和热储埋深计算得到的地热流体的平均温度。
在步骤102，确定热储砂岩厚度及渗透率。所述热储砂岩厚度及渗透率的确定是通过油气勘探过程中获得的录井、测井、测试资料直接获得。
在步骤103，确定各套热储层系单井产热功率。在步骤101和102的基础上利用砂岩厚度、渗透率计算不同区域不同热储层系单井出水量，结合之前各热储层系出水温度换算单井产热功率。所述单井产热功率是根据单井产热功率的公式利用热储温度、砂岩厚度及渗透率计算获得。根据图2所示，济阳坳陷沉积盆地馆上段热储单井产热功率2-20MW，东部由南向北单井产热功率逐渐增大，至埕北地区单井产热功率达到最大。
在步骤104，确定不同单井产热功率利润分布区间，并进行一级分类的划分。结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，划分不同单井产热功率的利润率分布区间(>0,0-20％,>20％)，从而利用单井产热功率针对全区划分一级分类(>12MW,4-12MW,<4MW)。在一实施例中，不同单井产热功率的利润分布区间是结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，在70年利用年限内，计算总利润率，并按照零利润率和最大利润率确定利润率分布区间；根据图3所示，不同单井产热功率对应于不同的利润率，当单井产热功率为4MW时，利润率为0，可以保证不亏损，产热功率为12MW时，利润率达到最大(20％)，据此4MW和12MW可以作为一级分类的划分界限。
所述一级分类的划分是分别将零利润率和最大利润率对应的单井产热功率作为划分界限对全区热储进行的划分。
在步骤105，确定不同构造带热流补给参数，并进行二级分类的划分。利用不同构造带热流补给参数分布特征将水热封闭型沉积盆地划分快速、中速、慢速热补类型地热分区，即按照快速、中速、慢速热补类型划分二级分类。在一实施例中，不同构造带热流补给参数的确定是利用不同构造带的井筒地温梯度和岩石热导率加权计算获得；在图4中根据热流补给参数，沉积盆地可划分为三种地热类型：慢速热补型，热流补给参数小于50mw/m2；中速热补型，热流补给参数小于50-70mw/m2；快速热补型，热流补给参数大于70mw/m2。所述二级分类的划分是以热流补给参数随热储埋深变化曲线的拐点为界(>70mw/m2,50mw/m2-70mw/m2,<50mw/m2)将不同构造带划分为快速、中速、慢速热补等不同类型。
在步骤106，综合一级和二级分类划分进行地热资源品质分类评价，将水热封闭型地热资源划分为三大类九小类，并按照等级进行有利区选取。在一级分类划分的基础上进行二级分类划分，最终完成地热资源品质分类评价。表1为综合一级分类评价和二级分类评价确定的地热资源品质分类评价标准表。
表1地热资源品质分类评价参数表
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (8)

1.新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，该新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法包括：
步骤1，根据油气勘探过程中获取的温度测试资料，计算并明确地温梯度和热储温度分布特征；
步骤2，通过油气勘探过程中获得的录井、测井、测试资料，确定热储砂岩厚度及渗透率；
步骤3，确定各热储层系单井产热功率；
步骤4，确定不同单井产热功率利润分布区间，并进行一级分类的划分；
步骤5，确定不同构造带热流补给参数，并进行二级分类的划分；
步骤6，综合一级和二级分类划分进行地热资源品质分类评价。
2.根据权利要求1所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤1中，地温梯度是指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率，以每百米垂直深度上增加的度数表示，利用井筒测温数据获得；热储温度是指利用地温梯度和热储埋深计算得到的地热流体的平均温度。
3.根据权利要求1所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤3中，利用砂岩厚度、渗透率计算不同区域不同热储层系单井出水量，结合各热储层系出水温度换算单井产热功率。
4.根据权利要求1所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤4中，结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，划分不同单井产热功率的利润分布区间为>0,0-20％,>20％，从而利用单井产热功率针对全区划分一级分类为>12MW,4-12MW,<4MW。
5.根据权利要求4所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤4中，不同单井产热功率的利润分布区间是结合目前油田地热供暖投资成本、运行维护费用及采暖费用收入，在70年利用年限内，计算总利润率，并按照零利润率和最大利润率确定利润率分布区间；一级分类的划分是分别将零利润率和最大利润率对应的单井产热功率作为划分界限对全区热储进行的划分。
6.根据权利要求1所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤5中，利用不同构造带热流补给参数分布特征将水热封闭型沉积盆地划分快速、中速、慢速热补类型地热分区，即按照快速、中速、慢速热补类型划分二级分类。
7.根据权利要求6所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤5中，不同构造带热流补给参数的确定是利用不同构造带的井筒地温梯度和岩石热导率加权计算获得；二级分类的划分是以热流补给参数随热储埋深变化曲线的拐点为界划分为>70mw/m2,50mw/m2-70mw/m2,<50mw/m2，将不同构造带划分为快速、中速、慢速热补这些不同类型。
8.根据权利要求1所述的新的水热封闭型地热资源品质分类评价方法，其特征在于，在步骤6中，在一级分类划分的基础上进行二级分类划分，将水热封闭型地热资源划分为三大类九小类，并按照等级进行有利区选取，完成地热资源品质分类评价。
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