第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会
6th Symposium on Unconventional Oil and Gas Geological Evaluation and New Energy

252 / 2021-06-17 16:27:02

干热岩井筒温度模拟研究

干热岩，井筒流动，井筒储层换热，保温，相态

地热能理论与技术

目前国内地热能作为清洁可再生资源，受到高度重视，地热产业市场发展迅速。开发利用深层地热，提取储层内的高品质热量，可直接用于发电，促进我国地热发电产业的快速发展。因此《地热能开发利用“十三五”规划》给出了“十三五”期间我国干热岩的发展方向和目标，即“开展干热岩开发试验工作，建设干热岩示范项目；突破干热岩资源潜力评价与钻探靶区优选、干热岩开发钻井工程关键技术；突破干热岩储层高效取热等关键技术”。目前国内已经在青海共和、福建漳州、广东惠州及海南澄迈等地实施了多口干热岩勘探井，这些井均为开展详细的场址优选和描述，既有成功的，也有失败的，钻遇的最高温度为青海共和盆地恰卜恰干热岩体，但大多数井只停留在获取井底温度的阶段，尚未开展更进一步的热储描述和注采循环。

通过建立干热岩井筒流动过程中，热量损失和压力损失计算模型，结合采出流体的相图特性，分析不同的开采条件下，井筒中流体的温度压力分布规律。重点考虑井筒可能发生相态变化的条件，并且分析地层压力等条件对改善相态变化带来的不利影响。

利用有限元方法，对井筒和热储进行耦合计算。实现不同开采年限时的井筒热储耦合计算，重点分析了不同开采参数，不同保温工艺情况下的井筒温度分布。

通过对干热岩井筒不同工况下的井筒温度模拟，得出以下结论：

（1）干热岩开采井筒会发生相态变化，一般发生靠近井口部分。

（2）相态变化会造成大量热损失，井筒结垢等不利影响，应及时调整流量或者注入压力。

（3）保温工艺能够有效提高开采井筒的产液温度，不能改变相态不利影响。

（4）当流量达到相态变化临界流量，增大地层压力，有利于改善井筒相态不利影响。