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江苏油田Z3站地热工程的开发与应用.doc
江苏油田Z3站地热工程的开发与应用
摘要:用过对真武油田的地质研究,利用油田废气的油气井,进行地热井改造。通过对国内先进
地热工艺的引进和改进。
关键词:地热,地热水,开发、造泵室、换热
引言
江苏油田首次进行地热开发和利用,有其自身的优势。可以利用油田生产过程中报废或高含水的油井进行试验和利用,可降低钻井费用,并使废弃油井得到有效利用。但大多废弃油井的套管较小,不能满足地热开采的要求,需要改造。同时,地热井系统试水,分析和研究地热工程中的一些参数,尤其是对地热水水质的腐蚀和结垢的研究。确保真3地热站工程试运行成功,并通过试运行又可摸清地热水的温度、压力、动液面等参数,为江苏油区进下一步的地热资开发提供依据。
1 利用Z3、Z158废油井改成地热水测试与生产井工程
地热开发需要将潜水电泵下入套管中,把热储层中流入套管内的地热水举升到地面,提供地热资源(热能、热水)利用为目的的一项特殊工程。Z3、Z158两口油井的套管直径均为139.7mm,不能满足地热电潜泵的下入要求,必须将两口井300-350m以上的5 1/2″套管改为内径径大于184-224mm的泵室,以实现地热测试与开发利用的要求。修造改情况见图1、2
2 地热井系统试水工艺及主要参数资料录取工程
2.1真3井射孔工艺和套管抽汲资料录取
在51/2?套管内采用现代跟踪射孔工艺,分别对E2d2上和E2s1下的E2s16一个小层进行试水取参数,通过试水取得的实际流量、温度、压力、含油、含气等参数,对工程的设计提供依据。(见表1、2)。
2.2Z158井射孔及地热潜水电泵资料录取技术
2.2.1 地热潜水电泵资料录取技术
地热潜水电泵与井身结构配置和地面井口流程与井身结构配置见图3。其中,在下泵时,加下了一根测试管柱,利用电阻法原理可随时对井内动液面进行测试,从实验结果看,较油田使用的动液面测试仪准确。
在对出口处地热水观察时,当排出地热水300 m3后,水质逐渐变清,有一定的油气味,随采 出水量的逐渐增加,油气味逐渐变淡,并在整个试水过程中未发现出砂现象,表明,在目前流速下,对地层不需进行防砂措施。地热水经尝有咸味,存放一段时间后有红褐色物质(主要为Fe(OH)3)沉淀)。为此在地热潜水泵与换热器之间需采用密闭传输,尽量避免与氧接触,同时,从安全角度出发,在板式换热器前加装电子除垢仪。
采用潜水电泵技术在真158井的E2s1下层位热储层中,以不同排量的工作制度,取得瞬时排量、动液面、井口水温度等4项地层资料参数。经分析四个参数间有一定的比值,即资料说明如下:
a、从试水结果看出,每天液量可达1500m3/d、动液面稳定、井口温度为72℃具有工业开发利用价值。
b、出口水温度随连续总流量而提高,井口水温由70℃上升到72℃。(见图4);
c、井口水温度与瞬时排量、总液量成正比关系:见图5
d、动液面随瞬时排量增大而加深,由初期138m,下降到153m,随排量的增大井下动液面也有一定的下降,但液面的下降幅度不大,表明地层的供液较足。(见图6)。
以上4参数呈现了三种成果分析,属于一般热水层测试成果,由于条件限制,但尚未取得该热储层的最大产能参数,以供开发利用优选最佳工作制度,达到合理开发要求。
e、在动液面测试时,选用回声波测井仪进行测试,由于回声波测井仪主要用于油气井的测试,仪器上的参数只适合油管参数,不适合采水用的水管。
2.3 地热水开发结垢、腐蚀趋势的判断〔3〕
据水质报告中离子的浓度,计算氯离子的毫摩尔/化合价百分数,选择采用哪种预测指数,氯离子大于25%时,一般采用拉伸指数,然后利用该指数判断出地热水的结垢腐蚀趋势。如是腐蚀型地热水还需要对设备进行选材,再将该地热水的状态点绘制在艾里斯图上(见图7)。如果状态点位于304SS线上方,则不论采用304、316不锈钢都将产生局部腐蚀,应考虑采用钛材作为换热器的材料; 若状态点处于2系列304SS线与3系列316SS线之间,则采用304不锈钢不发生腐蚀,使用316不锈钢会发生局部腐蚀;当状态点位于这两条线的下方,则采用这两种不绣钢都不会发生腐蚀。
从计算的结果为2.93,大于0.5值,可以判断真3站地层水为不结垢水型或结垢不严重。但用艾里思图选材看,状态点位于304VSS线上方,则表明不论采用304,306不锈钢都将产生局部腐蚀,为此,我们采用了钛板作为换热器材料;
3 Z3地热站地热水开发利用试验
3.1 冬季采暖地热水供热试运行
3.1.1 Z3地热站,由Z3、Z158两口井组成,可各单井供热,也可两井并
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