回灌井钻探工艺探索.pdf

第43卷第2期地质与勘探Vo1．43No．2
2007年3月GEOLOGYANDPROSPECTINGMarch，2007

新近系热储层回灌井钻探工艺探索

曾梅香，李会娟，石建军，赵娜，扬永江，田宗宝
(天津地热勘查开发设计院，天津300250)

[摘要】文章通过对新近系热储层回灌井成井结构进行室内模拟试验，探索了因回灌井自身结构
特点不足而造成回灌不畅的原因，初步探讨了适合天津地区孔隙型回灌井的施工工艺及井身结构。
[关键词】模拟对比试验双层笼状滤水管充填砾料可降解泥浆
[中图分类号】P634[文献标识码】A[文章编号】0495—5331I2007)02—0088—05

区、大港区，明化镇组地热井在广大平原区均有分
0引言
布。
天津是全国地热开采最早、集中开采量最大的

一i，k·if
地区之一，大力开采已造成热储压力的急剧下降，滨，／一一、、j、IIll
海地区地面沉降形势不容乐观，历史原因加上采、灌
比例严重失调，使地热开发利用模式趋于单一、粗．帏：～7h●o

放，这些问题在20世纪70年代末就初露端倪，为．．．．
．
精
此，天津1982年就开始了回灌研究，至2006年8月
、．．、址
底，已建或已批拟建的回灌系统有38处，2005年回f＼!
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灌量177．6×10m，但不及当年地热资源采量

2563．5×10m的1／14，实施回灌开采的全部是基"；√＼．1黄渤
岩热储系统，而新近系热储层2005年采量达

1491．3×10m，占当年总开采量的58．2％，回灌《I-l静帆
效果却不尽人意，成为制约该热储层开发利用的瓶
起
颈。笔者将从回灌井钻探工艺方面人手，试图寻找孔．
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隙型热储层回灌效果不佳的原因，供学界同仁商讨。／一
广·，／-起o上2I0kin

．
l地质背景
图1天津地区构造分区图
天津地区的地热资源主要分布在宝坻断裂以南l一断裂；2一古近系缺失线
的广大平原区(图1)，自上而下主要有5个热储层：
新近系明化镇组(Nm)和馆陶组(Ng)孔隙型热储天津地区10多年的地热回灌实践表明：热储层
层；古生界奥陶系(0)和寒武系(∈)、中元古界蓟的岩性特征及孔(裂)隙率、水化学成分是影响回灌
县系雾迷山组(Jxw)基岩裂隙型热储层。受构造运效果的主要因素。总的来说，基岩裂隙型热储层回
动及沉积环境的影响，坳陷区的基岩顶板埋深普遍灌易于孔隙型热储层、渗透率大的热储层易于渗透
大于5000m，所以全部的基岩地热井均位于沧县隆率小的；对于孔隙型热储层来说，粒径粗的热储层易
起区，馆陶组在沧县隆起区只有小范围分布，集中开于粒径细的热储层。
采区位于冀中坳陷的武清城区和黄骅坳陷的塘沽

[收稿日期]2006—12—05．[修订日期]2007—0l-08．[责任编辑]曲丽莉。
[基金项目]天津市地质矿产勘查开发局矿产资i~,Ib偿费攻关项目(编号：[2005]003)资助。
①李俊，阮传侠．2005年度天津地下热水动态监测年报，2005．
②曾梅香，张百鸣．天津市基岩岩溶裂隙热储层回灌研究，2001．
【第一作者简介】曾梅香(1965年一)，女，1988年毕业于成都地质学院，获学士学位，高级工程师，现主要从事水工环及地热地质工作。

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第2期曾梅香等：新近系热储层回灌井钻探工艺探索

2．2孔隙型热储层回灌试验实例
2新近系热储层回灌工作概况2．2．1天津武清县国环置业公司回灌试验
2．1回灌研究工作历史与现状该回灌井2002年施工，目的层为Ng3，井深
天津地区的回灌研究工作始于1982年，实质性2346．8m，具体井身结构为：

的回灌试验于1995年冬季供暖期间在塘沽区新近一开：．5mm钻头，钻至350m，下人
系馆陶组热储层进行，此后陆续在不同地区开始了4,339．7mm表层套管(泵室管)；二开：4,311mm钻头
不同热储类型、不同方式和目的的回灌研究(表1)。钻至目的层，下人4,177．8mm双层滤水管和井管，由
现在的38处回灌系统中，有孔隙型热储层回灌系统于填料砾径太小(60．8mm～4,1．2mm)，致使过水通
9处，已施工完井的有7对，但到目前为止，基本上道阻塞，经试水后发现出水量只有20m／h，后用电
没有1对能真正实现供暖期的正常回灌运行，回灌缆方式4,89mm~／4,89mm弹射孔52m后水量增加
工作一直处于停滞状态。回灌连续时间较短、回灌至94m／h，水温73℃。
率偏低、灌量衰减明显是困挠孔隙型热储层回灌工该井于2005年1—3月进行了供暖期生产性回
作快速发展的主要原因，近年来从行政管理机构到灌试验，回灌水温度为40℃～52℃，灌量从49m／h
专业技术部门都投入了更多精力和时间进行专门研降至20m／h，存在明显衰减现象，且试验后期的加
究