地热资源开发 [地热资源测井评价与开发]
摘要： 地热资源是一种资源的利用不受其它因素影响、对环境污染最小的可再生、可持续使用能源。本文介绍了地热资源的分类、形成条件以及特点。以华北平原为主要研究区块，J热水井为例，阐述储层的评价方法，确定泥质含量、孔隙度、渗透率以及含水饱和度的计算方法，井温资料和地区经验公式确定地层温度，据测井评价资料进行井下作业，下套管后开始固井，进行固井质量评价，固井质量良好的条件下进行射孔，开始投产。
Abstract: Geothermal resource is a resource which using are not affected by other factors, minimum of environment pollution, renewable and sustainable using resource. This paper introduces the classification of geothermal resource, formation condition and characteristics. HB plain as the main research part, as J thermal well an example, expounds the reservoir evaluation method, determined the calculation method of shale content, porosity, permeability and water saturation. In the developing of geothermal, according to the well temperature data and area experience formula, calculate the stratum temperature. According to the logging evaluation data for under well work, then started to cementing well work and cementing well quality evaluation. Under the well cementing well quality premise, started to perforating work, then put into production.
关键词： 地热资源；评价；渗透性；孔隙度；井温；钻进
Key words: geothermal resource；evaluation；permeability；porosity；well temperature; drilling
中图分类号：P314 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0114-02
0 引言
地热资源按其成因和性质可分为火山型高温地热资源和非火山型中低温地热资源。而后者又可以分为盆地型地热资源和断裂构造型地热资源[1]。本文所讨论的热水井主要为与华北平原，属于非火山型中低温地热资源。
1 地热资源的形成及特点
华北平原的冀中坳陷，热异常面积可达上千平方公里。千米深的井水温可达50-80℃，单井日产水量上千吨，最高可达4000吨/日。
沉积盆地有利于地热水资源的形成。华北平原中部的大型沉积盆地的沉积层厚度大，其中既有由粗碎屑物质组成的高孔隙、高渗透性的储集层，又有由细粒物质组成的隔热、隔水层，起着积热保温的作用。大型沉积盆地又是区域水的汇集区，具有利于热水集存的水动力环境，使进入盆地的地下水流可完全吸收岩层的热量而增温，在盆地的地下水径流滞缓带，成为地热水赋存的理想环境，也是开发利用地热水资源的有利地段，尤其是在沉积物厚度大、深部又有粗碎屑沉积层分布的地区。
地热资源是一种资源的利用不受其它因素影响、对环境污染最小的可再生、可持续使用能源[2]。
2 地热资源测井评价
J热水井含水储层主要位于上古生代二迭系上石盒子组、下石盒子组、山西组和石炭系太原组。下面分别介绍储层参数的求取方法，然后对储层进行综合评价。
2.1 泥质含量
采用自然伽马来求取泥质含量。
I■=■
V■=■
式中：V■—泥质含量；
GR■—泥岩层段自然伽马最小值；
GR■—泥岩层段自然伽马最大值；
GCUR—经验系数，值为2。
2.2 孔隙度
采用声波测井来计算储层孔隙度。由于储层为泥质砂岩储层，需要做泥质校正。
POR=■-V■×■
式中：POR—有效孔隙度；
Δt■—骨架的声波时差值；
Δt■—泥浆滤液的声波时差值；
Δt■—泥质的声波时差值。
2.3 渗透率
当V■＜0.2时，lg K=（-3.388+27.11POR）×10-3
当V■＞0.2时，lg K=（-2.893+17.3POR）×10-3
式中：K—有效渗透率。
2.4 饱和度
应用阿尔奇公式进行饱和度的计算，m=2、n=2、a=1、b=1。地层水电阻率为Rw范围在0.11～0.41Ω·m。
S■=■■
2.5 储层评价
岩性主要为砂岩、泥岩以及少量的煤层和灰岩，井口温度为24.68℃。上石盒子组从岩性变化上可分为二段。
从测井曲线上看，第一段岩性主要是一大套砂岩夹少量泥岩。测井特征值：自然伽马值70-80API，为细砂和粉砂岩值，纯泥岩为100-125API，声波时差砂岩为230-250μs/m，求得孔隙10-13%，自然电位大部分砂岩为中-低幅度负异常，微电极反映砂岩具有一定渗透性，计算的渗透率小于1mD，但岩性以钙质胶结为主，从井温曲线读得本段地层温度为66.6-69.2℃。综合分析认为本段储层砂层渗透性好的储层较少，此段不宜产大量的水，见图1上石盒子组（第一段）。