NB-T11158-2023水热型地热尾水回灌技术规程.docx

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1、ICS73.020CCSD10NB中华人民共和国能源行业标准NB/T111582023水热型地热尾水回灌技术规程TechnicalSpeciflcationforhydrothermalgeothermalreturnwaterreinjection2023-08-06实施2023-02-06发布国家能源局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则35 可回灌性论证与地质设计35.1 回灌目的层勘查35.2 回灌目的段的确定46 回灌井钻井技术设计与施工66.1 回灌井钻井技术设计66.2 施工工艺及要求87压裂增产技术107.1 一般要求107.2 酸化压裂技术117.3

2、 支撑剂压裂技术128地面回灌系统设计与安装128.1 地面回灌系统设计128.2 地面回灌系统安装要求129回灌试验149.1 一般规定149.2 梯级流量试验149.3 梯级温度试验1410回灌工艺1510.1 一般规定1510.2 回灌方式1510.3 回扬1510.4 回灌数据统计分析1610.5 生产性回灌方案1711回灌监测与评价1711.1 一般规定1711.2 回灌监测的内容1711.3 回灌评价1812系统维护与保养1912.1 回灌运行前的养护1912.2 回灌运行期的养护1912.3 停灌后的养护1913资料编制与管理1913.1 成果报告编制与验收1913.2 资料提交

3、20附录A（资料性）回灌井地质设计21附录B（资料性）合理采灌井距23附录C（资料性）砂岩热储大口径填砾井身结构24附录D（资料性）砂岩热储固井射孔井身结构25附录E（资料性）贯眼组合过滤井井身结构26附录F（资料性）定向钻井井身结构27附录G（资料性）常用套管尺寸及规格28附录H（资料性）回灌系统运行流程图29附录I（规范性）回灌井回灌监测记录表30附录J（规范性）开采井回灌监测记录表31附录K（资料性）可回灌性论证报告提纲32附录1.（资料性）年度回灌总结报告提纲34参考文献36本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国石油化

4、工集团有限公司提出。本文件由能源行业地热能专业标准化技术委员会归口。本文件起草单位：山东地子新能源科技有限公司、中国石化集团新星石油有限责任公司、山东省地质矿产勘查开发局、陕西省煤田地质集团有限公司、山东省地质矿产勘查开发局八O一水文地质工程地质大队（山东省地矿工程勘察院）、山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队）、清华大学、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国地质大学（武汉）、天津地热勘查开发设计院、北京市地质环境监测所、中国地质科学院、河北省地质矿产勘查开发局第三水文工程地质大队（河北省地热资源开发研究所）。本文件主要起草人：康凤新、周群道、张廷会、郑婷

5、婷、隋海波、谭现锋、赵志宏、张英、周建伟、赵丰年、薛宇泽、阮传侠、赵苏民、刘久荣、张保建、史启朋、李郡、沈健、王树芳、袁明叶。本文件为2023年首次发布。水热型地热尾水回灌技术规程1范围本文件规定了可回灌性论证与地质设计、回灌井钻井技术设计与施工、压裂增产技术、地面回灌系统设计与安装、回灌试验、回灌工艺、回灌监测与评价、系统维护与保养、成果验收与资料提交等内容的技术要求。本文件适用于砂岩热储、碳酸盐岩热储水热型地热尾水回灌。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

6、所有的修改单）适用于本文件。GB/T11615地热资源地质勘查规范DZ/T0260地热钻探技术规程DZ/T0330砂岩热储地热尾水回灌技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1砂岩热储sandstonegeothermalreservoir埋藏于地下，具有一定的胶结或成岩性，且有一定有效孔隙度和渗透性的多孔介质，其中存储的地热流体可供开发利用。3.2碳酸盐岩热储carbonategeothermalreservoir发育岩溶化的碳酸盐岩，如石灰岩、白云岩等构成的热储。3.3地热尾水geothermalreturnwater供暖或发电利用为主的密闭系统，提取热量后的地热流体。3.4地

7、热尾水回灌geothermalreturnwaterreinjection将地热尾水通过回灌井注入热储层的过程。3.5自然回灌naturalreinjection天然压力、温度条件下的尾水回灌。3.6加压回灌pressurizedreinjection人工增加压力的方式进行的回灌。3.7回灌系统reinjectionsystem地热回灌中，包括开采井、回灌井以及连通采、灌井之间的管路装置、过滤设备、排气设施、加压设备和监测设施等组成的系统。3.8回灌井reinjectionwell用于将地热尾水注入热储层的地热井。3.9回灌监测reinjectionmonitoring利用仪器仪表和其他装置对

8、地热流体的采、灌进行监测，主要内容包括：地热流体压力、流量、温度及化学成分等，监测周期和频率可根据需要而定。3.10回扬flowreversal为清除回灌井中的沉淀物和热储层中的堵塞物，利用回扬设备在I可灌井中进行的抽水工作。3.11热突破geothermalbreakthrough地热尾水的回灌造成开采井温度降低的现象。3.12合理采灌井距reasonabledistancebetweenproductionandreinjectionwells在100年开采、回灌周期内，开采井不产生热突破的前提下，采、灌井在回灌目的热储层的适宜距离3.13回灌率reinjectionratio回灌量占开采

9、量的比例。回灌率可分为瞬时回灌率、累计回灌率和某个区域的回灌率。3.14单位回灌量specificreinjectionrate每米水位升幅的回灌量。3.15大口径填砾井largediametergravelpackingwell漉水段孔径不小于6400mm、管径不小于0177.8mm、保持合理孔管环状间隙，环隙填充一定规格砾料的地热井。3.16贯眼组合过滤井throughholecombinedfilterwell以贯眼套管为基础，可与包网、缠丝工艺组合使用的地热井。3.17堵塞比cloggingratio回灌井回灌末期单位回灌量的减少量与I可灌初期的单位回灌量之比。3.18疏通比clear

10、anceratio回灌并回扬末期的单位涌水量与回灌前单位涌水量之比。3.19热储层损害geothermalreservoirdamage热储层空隙被缩小或被堵塞而造成渗透性能降低的现象。4总则4.1 水热型地热尾水回灌主要流程包括可回灌性论证、回灌井地质设计、回灌井钻进技术设计、回灌井施工、地面回灌系统设计、地面回灌系统安装、回濯试验、生产性回灌、回灌监测、回灌评价和系统维护与保养等，工作流程如图1所示。图1水热型地热尾水回灌工作流程图4.2 水热型地热资源开发时，应配套施工回灌井和建设地面回灌系统，实施采灌平衡，维持开发热储层压力。4.3 应进行同层回濯，维护热储层原有水质。4.4 应不改变

11、热储层的结构和不影响开采井水温。4.5 回灌工程的施工实施过程中应满足绿色勘查的要求。5可回灌性论证与地质设计5.1 回灌目的层勘查5.1.1 地热地质参数5.1.1.1 砂岩热储砂岩热储地热地质参数的勘查，应符合下列要求：a）应进行综合测井，解译回灌热储的地层岩性、渗透率、孔隙度、单层厚度、热储厚度、含水率、泥质含量、含油饱和度等参数；b）应开展稳定流抽水试验，确定回灌热储层的涌水量、降深等出水能力参数；应开展非稳定流抽水试验，确定回灌热储层的渗透系数、弹性释水系数、导水系数等参数；c）前期未做勘探工作时，应进行砂粒大小和级配的实验分析工作：1）砂岩分类，用主要粒径颗粒质量占总质量百分比判定

12、，见表1;2)砂粒级配，用不均匀系数(C,C=doodo)判定，见表2。注l:d。为热储层砂、土试样筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的60%时的最大颗粒宜径。注2:do为热储层砂、土试样筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量的10%时的最大颗粒直径。表1砂岩分类与定名砂岩分类砂粒级配砾砂岩粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%50%粗砂岩粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%中砂岩粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50$细砂岩粒径大于0.1Inm的颗粒质量超过总质量75%粉砂岩粒径大于0.Imm的颗粒质量不超过总质量75%表2回灌热储层砂粒级配判定不均匀系数C

13、lCW33G55C10OlO级配评价均匀质砂较均匀质砂较不均匀质砂不均匀质砂5.1.1.2碳酸盐岩热储碳酸盐岩热储地热地质参数的勘查，应符合下列要求：a) 应进行综合测井，解译回灌热储的岩溶发育段、裂隙岩溶率等参数；b) 应开展稳定流抽水试验，确定回灌热储层的涌水量、降深等出水能力参数：应开展非稳定流抽水试验，确定回濯热储层的渗透系数、弹性释水系数、导水系数等参数。5.1.2 沉积环境沉积环境的勘查，应满足下列要求：a)达到可行性勘查阶段以上的地区，砂岩热储应进行回灌热储层沉积环境、分布特征、矿物组分、颗粒形态(颗粒大小及组分含量、分选性、磨圆度、胶结状态)、平面及垂向的演化规律、成岩作用及杂

14、基的勘查研究；碳酸盐岩热储应进行岩石的组分结构、风化程度、裂隙岩溶率及分布特征的勘查研究。b)未达到可行性勘查阶段以上的地区，宜开展地热地质勘查和施工探采结合井工作。5.1.3 流体特征流体特征的勘查，应满足下列要求：a)应进行水质全分析、同位素分析，分析项目按GB/T11615执行，确定地热流体水化学性质及补给条件，年龄，更新速度等；b)应进行悬浮物测试，确定其物理成分；O进行水位、水温监测，确定回灌热储层的流场及温度场特征。5.2回灌目的段的确定5.2.1砂岩热储5. 2.1.1回灌目的层应选择与开采并对应的热储层、段。5.2. 1.2回灌目的段应选择颗粒粗、级配好的砂岩热储层、段，并应根据其孔隙度、渗透率和单层厚度再进行选取和可回灌性判定。砂岩段的可选性及可回灌性判定依据如下:a）根据孔隙度（n）进行砂岩段选取和可回灌性判定，见表3。表3砂岩段孔隙度可回灌性条件n可回灌性可选性n10%差不应选取10%n15%较差不宜选取15%20%好应选取b）根据渗透率（k）进行砂岩段选取和可回灌性判定，见表4。表4砂岩段渗透率可回灌性条件k103Mm2可回灌性可选性k100差不应选取100k200较差不宜选取200500好应选取C）根据单层厚度（三）