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第1章 热储 1

1.1 概述 1

1.2 发展历史 1

1.3 定义 4

1.4 结构 4

1.5 参考文献和计量单位 6

第2章 地热系统 7

2.1 概述 7

2.2 传导系统 7

2.2.1 地球的热状态 7

2.2.2 地下热水盆地 8

2.2.3 深层沉积岩含水层 8

2.2.4 温泉、断裂和断层系统 9

2.2.5 地压系统 9

2.2.6 干热岩和工程型地热系统 9

2.3 液态为主对流系统 10

2.3.1 概述 10

2.3.2 深循环和岩浆热源 10

2.3.3 开发和循环 12

2.3.4 垂直上升流模型和沸点深度模型 12

2.3.5 具侧向流系统 14

2.3.6 压力分布推论 16

2.3.7 小结 17

2.4 蒸气为主对流系统 17

2.4.1 流体流动概念模型① 18

2.5 开采对热储的影响 19

2.5.1 液体的流动 19

2.5.2 液态为主热储 20

2.5.3 蒸气为主热储 21

2.6 结论 22

第3章 简单定量模型 23

3.1 概述 23

3.2 储水的定义 23

3.2.1 单相流 24

3.2.2 部分被水充填 25

3.2.3 两相流 26

3.2.4 不同压缩率比较 26

3.2.5 多相流 27

3.3 压力瞬态模型 27

3.3.1 单相含水层流体 28

3.3.2 干蒸气流 29

3.3.3 非承压含水层 29

3.3.4 两相含水层 29

3.4 集中参数模型 30

3.4.1 基本模型 30

3.4.2 流体类型改变 31

3.4.3 冷水补给 32

3.5 两相蒸气热储 33

3.5.1 蒸气流方程 33

3.5.2 蒸干 35

3.5.3 冷水注入 35

3.6 储量 36

3.6.1 有效能量 36

3.6.2 热储量估算 37

3.6.3 热储法验证 39

3.6.4 功率密度 40

3.6.5 流体储量 40

3.6.6 原位沸腾 41

3.6.7 冷水冲刷 41

3.7 裂隙介质 42

3.7.1 热效应 43

3.7.2 双孔隙度理论 43

3.7.3 改进的双孔隙度理论 45

3.7.4 弥散 45

3.8 流体化学模型 46

3.9 模型适用性 47

第4章 测井解译 48

4.1 概述 48

4.2 测井目的 49

4.2.1 多学科的方法① 50

4.3 钻孔模型 51

4.4 基本钻孔剖面 53

4.4.1 传导与对流 53

4.4.2 等温线 53

4.4.3 沸腾曲线 54

4.4.4 两相柱 55

4.5 井口气压 55

4.6 误导性钻孔剖面 56

4.6.1 Wairakei热田WK10井温度 56

4.6.2 Matsukawa热田热储压力 57

4.6.3 液-汽-液剖面 57

第5章 井下测量 59

5.1 仪器 59

5.2 热井设计 60

5.3 温度-压力测量仪器 61

5.3.1 人工仪器 61

5.3.2 井下电子仪表 61

5.4 井下流量测量 62

5.5 测井误差来源 62

5.5.1 井深测量 63

5.5.2 测井电缆热膨胀 63

5.5.3 井斜 63

5.5.4 稳定性 64

5.5.5 仪器滞后效应 64

5.6 测井程序设计 65

5.7 涡轮测流方法 67

5.7.1 交绘图法和工具校正 68

5.7.2 影响半径 69

5.7.3 高速流体 71

5.7.4 数据问题 71

第6章 钻进测量 73

6.1 概述 73

6.2 压力 73

6.3 钻进液漏失 74

6.4 温度 74

6.4.1 温度恢复 74

6.4.2 实例分析 75

6.5 阶段性测试 78

6.6 RK22井 78

6.6.1 钻进深度2428m 79

6.6.2 钻进深度2791m 79

6.6.3 钻进深度3092m 80

第7章 完井和温度恢复 81

7.1 概述 81

7.1.1 完井测试目的 81

7.1.2 测试程序 82

7.1.3 高渗透井 82

7.1.4 低渗透井 83

7.2 热储参数定量确定 84

7.2.1 注水试验 84

7.2.2 低渗透井 85

7.2.3 高渗透井 87

7.2.4 生产量估算 91

7.3 井孔热传递 92

7.4 温度恢复 93

7.4.1 测量 93

7.4.2 压力控制点 94

7.4.3 温度 95

7.5 注水性能 97

7.6 蒸气为主系统 100

第8章 生产试验 102

8.1 概述 102

8.1.1 基本方程 102

8.1.2 闪蒸校正系数 103

8.2 引喷 104

8.2.1 加压 106

8.2.2 气举 107

8.2.3 蒸气注入 107

8.2.4 维修作业 108

8.3 生产试验方法 108

8.4 单相流 108

8.4.1 低焓井 109

8.4.2 高焓（蒸气）井 109

8.5 两相流 110

8.5.1 总流量热量计 110

8.5.2 汽-水分离器法 112

8.5.3 詹姆士端压法 115

8.5.4 垂向排放法 119

8.5.5 示踪稀释法 119

8.5.6 其他方法 121

8.5.7 过热状态 122

8.6 循环井 122

8.7 流量测量精度 125

8.7.1 测试设备 125

8.7.2 测试步骤 125

8.7.3 其他测试方法 126

8.8 井性能评价 126

8.8.1 单相液态 127

8.8.2 单相蒸气 127

8.8.3 两相流体 128

8.9 产能数据解译 130

8.9.1 概述 130

8.9.2 最大排放压力 130

8.9.3 质量流量 131

8.9.4 热焓变化 131

第9章 实例研究：Ohaaki热田的BR2热井 134

9.1 概述 134

9.2 钻进及试验期（1966年5月—1966年8月） 135

9.2.1 完井测试及测井 136

9.2.2 首次排放 136

9.2.3 早期测井解译 137

9.2.4 产能测试 138

9.3 排放期（1966—1971年） 138

9.3.1 后期产能测试 139

9.3.2 干扰试验 141

9.3.3 1968—1971年 142

9.4 停止运转及压力恢复（1971年8月—1980年11月） 144

9.5 生产（1988—1997年） 145

9.6 结论 147

第10章 概念模型 148

10.1 概述 148

10.2 热储制图 149

10.3 温度剖面 151

10.3.1 上升流条件 151

10.3.2 静态条件 153

10.3.3 下降流条件 154

10.3.4 传导或冷水含水层 154

10.3.5 参透性界定 154

10.4 压力 156

10.5 已开发的热田 158

10.6 结论 158

第11章 模拟 159

11.1 概述 159

11.2 数据输入 159

11.3 概念模型 161

11.4 初始状态 161

11.5 井孔特征 164

11.6 历史数据拟合 164

11.7 双孔隙度 166

11.8 模拟过程验证 168

11.8.1 Olkaria热田 168

11.8.2 冰岛Nesjavellir热田 169

11.8.3 Wairakei热田 169

11.8.4 小结 169

11.9 Ngatamariki热田 169

第12章 热田实例 173

12.1 概述 173

12.2 Wairakei热田 173

12.2.1 天然状态 173

12.2.2 开采状态 174

12.2.3 开采后的变化 175

12.2.4 概念模型 176

12.2.5 集中参数模型 176

12.2.6 模拟 177

12.2.7 小结 178

12.3 Geysers热田 178

12.4 Svartsengi热田 182

12.5 Balcova-Narlidere热田 186

12.6 Palinpinon热田 188

12.6.1 早期历史 189

12.6.2 成熟热田 190

12.7 Awibengkok（Salak）热田 191

12.8 Patuha和其他混合热田 194

12.9 Mak-Ban热田 195

第13章 热田管理 198

13.1 概述 198

13.2 衰减和集中参数模型 198

13.2.1 指数衰减 199

13.2.2 其他衰减形式 199

13.2.3 集中参数模型 200

13.3 偏离趋势 201

13.3.1 沉淀 202

13.3.2 热焓变化 203

13.4 示踪试验 203

13.4.1 数据标准化 204

13.4.2 运移时间和回收率 204

13.4.3 裂隙模型 206

13.5 联合模拟 206

13.5.1 Ribeira Grande热田① 207

13.6 地表影响 209

13.7 地面沉降 211

13.8 注水管理 212

13.8.1 注水井位置 212

13.8.2 增加注水 213

第14章 井的激发及工程型地热系统 214

14.1 概述 214

14.2 热激发 217

14.3 酸激发 219

14.4 对已有热储的激发 220

14.5 工程型地热系统 221

附录1 压力瞬态分析 225

A1.1 概述 225

A1.2 基本解决方案 225

A1.2.1 线性解 226

A1.2.2 半对数分析 226

A1.2.3 BR19—BR23干扰试验分析 227

A1.2.4 叠加效应 228

A1.2.5 无量纲变量 229

A1.2.6 标准曲线拟合 229

A1.3 井孔存储效应和表皮效应 230

A1.3.1 井孔存储效应 230

A1.3.2 表皮效应 231

A1.3.3 生产率 232

A1.4 注水 233

A1.5 两相流 234

A1.6 拟压力 235

A1.7 变流量 236

A1.8 裂隙介质 237

A1.9 井孔热量和流量影响 237

A1.9.1 冷凝 238

A1.9.2 闪蒸柱 238

A1.9.3 注水试验 238

A1.9.4 剖面应用 239

A1.9.5 井孔热存储效应 240

A1.10 气压、潮汐及其他影响 240

A1.10.1 潮汐效应 240

A1.10.2 大气压效应 240

A1.10.3 其他效应 241

A1.11 温度瞬态 242

A1.12 地下水学科单位转换 244

A1.12.1 压力和水头 244

A1.12.2 渗透性 244

A1.12.3 储水率 245

附录2 流量测量气体校正 246

A2.1 非凝气体影响 246

A2.2 分离器法气体校正 247

A2.3 端压法气体校正 248

附录3 动态运移方程 252

A3.1 概述 252

A3.2 守恒方程 252

A3.2.1 单相流质量守恒 252

A3.2.2 单相流能量守恒 253

A3.2.3 两相流质量守恒 253

A3.2.4 两相流能量守恒 253

A3.2.5 化学物质守恒 253

A3.3 达西定律 254

A3.3.1 单相流 254

A3.3.2 两相流和相对渗透率 254

A3.4 本构关系 255

A3.4.1 单相液态 255

A3.4.2 单相蒸气 256

A3.4.3 两相流体 256

A3.4.4 非凝气体 256

A3.5 沸点深度模型 257

附录4 中外热田名称对照表 260

符号表 262

参考书目 264