京津冀地熱調查科技攻堅戰在天津東麗湖鉆獲高產能新儲層

來源:地調局水環中心 作者:李勝濤 宋志彬 吳海東 發布時間:2019-02-28

京津冀地熱調查科技攻堅戰在天津東麗湖鉆獲高產能新儲層。天津市地熱資源儲量豐富、開發利用程度高,薊縣系霧迷山組三、四段白云巖熱儲是目前的主力開采層位。隨著開發強度不斷增大,部分地區開采潛力已達極限。探測深部地熱資源、增加可開采資源量,成為保障天津地區地熱可持續開發的有效途徑之一。自然資源部中國地質調查局自2017年開始,在天津東麗湖地區部署實施了深部地熱調查項目,日前完井的CGSD-01地熱參數井鉆入主力開采層以下的深部熱儲空間,獲得高產能新儲層,取得了地熱地質理論、探測技術、鉆探技術、儲層改造技術等多項新進展。

一是天津地區深部地熱資源勘查取得突破。在天津東麗湖實施的CGSD-01井,在3715米鉆入霧迷山組二段白云巖,終孔深度4051.68米,是目前天津地區最深的地熱井;井底溫度105℃,井口出水溫度100℃,單井涌水量高達每天3120立方米,對薊縣系霧迷山組二段熱儲層的富水性和水溫取得全新認識,證實了天津地區主力開采層下存在高產能新儲層。

二是引入大功率時頻電磁法并與二維地震聯合勘查助力深部地熱探測。實施了大功率時頻電磁法探測,并完成二維縱波反射地震與大功率時頻電磁聯合探測試驗,經與鉆探資料和測井數據的對比分析,查明了調查區6km以淺地層結構、斷裂構造、熱儲空間分布情況,為建立深部熱儲地質模型、開展深部地熱資源評價提供了可靠的基礎數據。

三是初步形成霧迷山組復雜地層中提高鉆效、防漏失、取心的高效地熱鉆探技術體系。優化組合高效鉆進、泥漿配比、堵漏、糾斜、取心等技術,最優配置鉆頭、鉆具,解決了霧迷山組巖溶、裂隙發育地層中提高鉆效、防漏失、取心的技術難題,實現了霧迷山組泥漿易漏失地層中大口徑(Ф216mm)大深度(從2262.75m至4051.68m)的高效鉆進,平均巖心采取率高達83.6%。

四是開展儲層改造增產試驗,大幅度提高單井產能,積累了巖溶熱儲改造增產技術。針對霧迷山組二段白云巖巖溶比較發育的特點,圍繞地熱儲層埋藏深、溫度高、涌水量大、酸巖反應速度快等難點,開展深部高溫巖溶熱儲改造增產技術和緩釋酸液體系研究。利用自有壓裂改造設備實施儲層酸化改造增產試驗,改造增產后,增產效果明顯,單井產能增加54%,單井涌水量從每天3120立方米提高到每天4800立方米,可為30萬平方米建筑面積提供冬季供暖,為京津冀地區深部碳酸鹽巖熱儲開發利用具有重要意義。

下一步,將深入開展天津東麗湖及周邊有利地區深部地熱資源勘查評價,加快完成CGSD-02井鉆探任務,探明深部熱儲第二空間熱儲分布規律,為天津深部地熱資源勘查開發利用提供重要依據和合理化建議。同時,加強地熱能源勘查開發工程技術研究,加快京津冀地熱勘查開發示范研究基地建設,著力攻克深部地熱資源評價與模擬、深部地熱探測與監測、高溫鉆完井與熱儲改造、地熱開發利用等關鍵技術,助推天津乃至我國深部地熱清潔能源開發利用。

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