發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 01:57

　　借鑒頁巖氣等低滲透非常規(guī)油氣資源體積壓裂技術(shù),水平井分段多級壓裂技術(shù)可用于構(gòu)建增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)人工熱儲�；贓GS儲層壓裂呈現(xiàn)出的較強(qiáng)非均勻性,構(gòu)建EGS水平雙井非均勻多級壓裂模型,通過調(diào)整換熱單元體(HTU)厚度、展布類型分別設(shè)計(jì)多組算例,研究換熱單元體展布特征對水平井多級壓裂的EGS采熱的影響。為表征換熱單元體展布的非均勻性,引入優(yōu)勢厚度比的概念。研究結(jié)果表明:非均勻壓裂的熱儲層中,系統(tǒng)產(chǎn)出溫度與壓裂級數(shù)呈不嚴(yán)格的正相關(guān)性,還受到換熱單元體展布特征的影響,與儲層換熱單元體的優(yōu)勢厚度比呈負(fù)相關(guān)性;非均勻壓裂的熱儲層中,通過封堵劣勢換熱單元體或增強(qiáng)儲層壓裂使換熱單元體均勻化,均可增強(qiáng)系統(tǒng)的采熱性能。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報(bào). 2020年07期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

EGS水平雙井非均勻多級壓裂模型

巖體儲層初始溫度為200℃，上、下邊界面均設(shè)為絕熱邊界，左邊界面為壁面，右邊界面為對稱面。裂隙入口設(shè)為定速度入口，并給定流體初始溫度60℃，裂隙出口設(shè)為自由流，左邊界面為對稱面，右邊界面為壁面。僅考慮流體的對流換熱和巖體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)效應(yīng)，求解連續(xù)性方程及能量方程，方程的相對誤差值分別設(shè)為1.0×10-3和1.0×10-6，絕對誤差限值為1.0。巖石及流體的熱物性參數(shù)取值見表1[23-29]。2 結(jié)果分析

儲層壓裂級數(shù)對流體產(chǎn)出溫度及電功率的影響見圖3。系統(tǒng)的初始產(chǎn)出溫度為200℃，相應(yīng)的系統(tǒng)產(chǎn)能為10.35 MW，隨熱開采的進(jìn)行逐漸降低。若以高溫巖體溫度下降10%為界限考察熱儲壽命[3]，則考察溫度為180℃。前人研究表明熱儲層均勻壓裂時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)出溫度與壓裂級數(shù)呈正相關(guān)性[17,32]。當(dāng)熱儲層壓裂不均勻時(shí)壓裂級數(shù)仍是流體產(chǎn)出溫度的主要影響因素，但由于儲層壓裂不均勻，產(chǎn)出溫度和儲層壽命與壓裂級數(shù)并不呈現(xiàn)嚴(yán)格的正相關(guān)性。特別是隨著熱開采的進(jìn)行，流體的產(chǎn)出溫度與壓裂級數(shù)的相關(guān)性逐漸削弱，換熱單元體展布類型對其影響逐漸顯現(xiàn)。在熱開采進(jìn)行的前10年算例1的流體產(chǎn)出溫度曲線與算例2基本重合，算例1熱儲壽命為10.8 a，略長于算例2的10.5 a，但其壓裂級數(shù)少于算例2。圖4所示為算例1和算例2熱儲層的各換熱單元體厚度對應(yīng)的裂隙出口溫度與儲層總產(chǎn)出溫度隨時(shí)間變化曲線。對比可見，相同的換熱單元體厚度下，算例2裂隙出口溫度均高于算例1，這是由于算例2壓裂級數(shù)為10級，高于算例1的9級，單條裂隙內(nèi)的流量小，熱開采過程中熱突破范圍較小，產(chǎn)出溫度下降慢。但熱儲層總產(chǎn)出溫度是所有裂隙流體混合后的平均溫度，算例2中D=20 m的裂隙數(shù)目為3條，高于算例1，而D=20 m對應(yīng)的裂隙出口溫度最低，因此在熱開采前期經(jīng)流體均勻混合后儲層整體產(chǎn)出溫度與算例1相同，而在熱開采后期甚至低于算例1。因此在熱儲層中可對較窄的劣勢換熱單元體進(jìn)行封堵，延緩熱突破，延長儲層壽命。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]裂隙展布特征對EGS采熱影響的理論數(shù)值模擬研究[J]. 翟海珍,魏國靈,金光榮,蘇正,劉麗華,金云龍.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2020(02)
[2]基于平行多裂隙模型的美國沙漠峰地?zé)崽顴GS熱恢復(fù)研究[J]. 翟海珍,蘇正,凌璐璐,吳能友.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]非常規(guī)儲層水平井分段壓裂新技術(shù)及適用性分析[J]. 嚴(yán)向陽,趙海燕,王騰飛,徐永輝,張亞杰,齊明.  油氣藏評價(jià)與開發(fā). 2016(02)
[4]增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)研究綜述[J]. 郭劍,陳繼良,曹文炅,蔣方明.  電力建設(shè). 2014(04)
[5]裂縫與井筒成任意角度的壓裂水平井產(chǎn)能公式[J]. 張德良,張芮菡,張烈輝,陳軍,楊學(xué)鋒,張小濤.  深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2013(06)
[6]增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)儲層試驗(yàn)與性能特征研究進(jìn)展[J]. 曾玉超,蘇正,吳能友,王曉星.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2012(03)
[7]頁巖氣水平井完井壓裂技術(shù)綜述[J]. 趙杰,羅森曼,張斌.  天然氣與石油. 2012(01)



本文編號：2913675