碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统技术方案

公开了一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统。该方法包括：1)获取研究区内生产井的开发动态数据及研究区的大气温度平均值；2)基于步骤1)中的数据计算单井的热功率；3)基于步骤2)计算的单井的热功率计算年开采累计可利用热量；4)对研究区内所有生产井的年开采累计可利用热量进行计算，累计求和得出全区总产能。本发明专利技术所提出的碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统，考虑到地热水的分布、温度场的变化以及热水系统在地下的能量传输等，实现了单井的热产能预测，并扩展到全区的热产能预测，能够综合的评价地热储层，在复杂地热开发过程中具有较广泛的应用价值。

Productivity prediction method and system of carbonate geothermal reservoir

【技术实现步骤摘要】
碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统
本专利技术涉及地热资源领域，更具体地，涉及一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统。
技术介绍
地热产能是评价地热储层好坏的重要参数，特别是对于工区实际生产，地热产能是非常重要的参数，特别是依据研究区内生产井的开发动态数据。经调研发现，现有发表的文献或期刊中，地热资源储量/产能的方法常有如下几种：地表热流量法：是根据地热田地表散发的热量估算地热资源的一种方法，主要是在地热资源勘探研究程度较低并有地热温泉出露或有地表热显示的地区，依据调查资料对地热资源进行估算。此方法存在一定的局限性，对于储量计算区块的地质条件或地质概况有一定要求，不能对所有的区块均适用，此计算方法适用性存在局限。热储法：是通过计算热田内热储储存的总热量、热流体量及其赋存的热量并按一定比值估算可开采用地热资源量的一种方法，主要应用于有一定数量深部地热钻井资料的地热田的地热资源/产能计算，较多的用于层状地热储层热田。此方法需对热储的几何形状(顶板埋深、地板埋深、厚度)、温度、孔隙度的空间变化及勘探程度的高低将计算范围划分为若干个子区，为每个子区的各项参数赋值，然后计算。此方法计算储量效果好，储量计算较为准确，但是对于储量计算前的工作准备稍微复杂，考虑的影响因子较多，若计算参数存在不准确的情况，则会较大程度影响计算结果。统计分析法：在地热田经历了一定时间的开采，并且存在相应的监测资料时，可以建立适当的统计模型来预测地热田对开采的反映。常用的统计学方法可以是相关分析、回归分析、时间序列分析等。当所建立的模型具有较高的相关系数时方可用于地热田的预测。而往往实际生产动态资料拟合出的模型相关系数通常不会很高，需要对部分数据进行重新校正后在进行拟合。此方法在实际计算热储储量/产能中受限。数值模拟法：在地热田的勘探程度较高，并且具有一定时期的开采历史，具有比较齐全的监测资料时，应建立地热田的数值模拟模型。计算热储储量/产能的条件较为苛刻，局限性较大。由于以上算法存在的局限性和缺陷，有必要开发一种考虑更多贴近开发实际的控制因子、有效提高计算精度的产能预测方法及系统。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统，引入了新的单井热功率计算方法，从单井产能预测扩展到全区的总产能预测，使得计算方法更具逻辑性，也避免了一些常规方法的局限性。根据本专利技术的一方面，提出一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法，包括：1)获取研究区内生产井的开发动态数据及研究区的大气温度平均值；2)基于步骤1)中的数据计算单井的热功率；3)基于步骤2)计算的单井的热功率计算年开采累计可利用热量；4)对研究区内所有生产井的年开采累计可利用热量进行计算，累计求和得出全区总产能。优选地，在步骤2)中，通过公式(1)计算单井的热功率Wt：Wt＝2.75ηAhΦ(1-Swi)(T-T0)(1)其中，η为开采程度系数，A为单井控制的区块面积，h为地热储层厚度，Φ为地热储层孔隙度，Swi为束缚水饱和度，T为地热流体温度，T0为当地年平均温度。优选地，在步骤3)中，通过公式(2)计算年开采累计可利用热量W总：W总＝57DWt/K(2)其中，D为全年开采日数，K为热效比。优选地，所述地热储层孔隙度Φ由公式(3)计算：其中，Δt为地层的声波时差测井值，Δtma为岩石骨架的声波时差，Δtsh为孔隙流体的声波时差，Δtf为泥质的声波时差，SH为岩石中的泥质含量。优选地，所述束缚水保护度Swi由基于孔隙结构指数I构建的预测模型(4)求得：Swi＝0.4379×I-1.129(4)。优选地，所述孔隙度结构指数I通过公式(5)计算：其中，K为渗透率。根据本专利技术的另一方面，提出一种碳酸盐岩地热储层产能预测系统。该系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：1)获取研究区内生产井的开发动态数据及研究区的大气温度平均值；2)基于步骤1)中的数据计算单井的热功率；3)基于步骤2)计算的单井的热功率计算年开采累计可利用热量；4)对研究区内所有生产井的年开采累计可利用热量进行计算，累计求和得出全区总产能。优选地，在步骤2)中，通过公式(1)计算单井的热功率Wt：Wt＝2.75ηAhΦ(1-Swi)(T-T0)(1)其中，η为开采程度系数，A为单井控制的区块面积，h为地热储层厚度，Φ为地热储层孔隙度，Swi为束缚水饱和度，T为地热流体温度，T0为当地年平均温度。优选地，在步骤3)中，通过公式(2)计算年开采累计可利用热量W总：W总＝57DWt/K(2)其中，D为全年开采日数，K为热效比。优选地，所述地热储层孔隙度Φ由公式(3)计算：其中，Δt为地层的声波时差测井值，Δtma为岩石骨架的声波时差，Δtsh为孔隙流体的声波时差，Δtf为泥质的声波时差，SH为岩石中的泥质含量。本专利技术所提出的碳酸盐岩地热储层产能预测方法及系统，考虑到地热水的分布、温度场的变化以及热水系统在地下的能量传输等，实现了单井的热产能预测，并扩展到全区的热产能预测，能够综合的评价地热储层，在复杂地热开发过程中具有较广泛的应用价值。本专利技术的方法和系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出根据本专利技术的示例性实施方案的碳酸盐岩地热储层产能预测方法的流程图；图2示出基于束缚水饱和度与孔隙结构指数绘制的解释版图。具体实施方式如果地热田具有一定数量的深部钻井资料，则可以对其进行地热储层产能预测。本专利技术提出的产能预测公式考虑了更多贴近开发实际的控制因子，运用了测井曲线声波时差来拟合孔隙度值，取代了常规平均孔隙度值，使得赋值更加贴近实际开发；对于常规储层孔隙来说，有一部分孔隙里的流体是无法被采出的，而地热储层空隙里都是水，这部分采不出来的水被称为束缚水。除了束缚水之外的流体，均是可以采出的。下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，包括：/n1)获取研究区内生产井的开发动态数据及研究区的大气温度平均值；/n2)基于步骤1)中的数据计算单井的热功率；/n3)基于步骤2)计算的单井的热功率计算年开采累计可利用热量；/n4)对研究区内所有生产井的年开采累计可利用热量进行计算，累计求和得出全区总产能。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，包括：
1)获取研究区内生产井的开发动态数据及研究区的大气温度平均值；
2)基于步骤1)中的数据计算单井的热功率；
3)基于步骤2)计算的单井的热功率计算年开采累计可利用热量；
4)对研究区内所有生产井的年开采累计可利用热量进行计算，累计求和得出全区总产能。


2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，在步骤2)中，通过公式(1)计算单井的热功率Wt：
Wt＝2.75ηAhΦ(1-Swi)(T-T0)(1)
其中，η为开采程度系数，A为单井控制的区块面积，h为地热储层厚度，Φ为地热储层孔隙度，Swi为束缚水饱和度，T为地热流体温度，T0为当地年平均温度。


3.根据权利要求1所述的碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，在步骤3)中，通过公式(2)计算年开采累计可利用热量W总：
W总＝57DWt/K(2)
其中，D为全年开采日数，K为热效比。


4.根据权利要求2所述的碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，所述地热储层孔隙度Φ由公式(3)计算：



其中，Δt为地层的声波时差测井值，Δtma为岩石骨架的声波时差，Δtsh为孔隙流体的声波时差，Δtf为泥质的声波时差，SH为岩石中的泥质含量。


5.根据权利要求2所述的碳酸盐岩地热储层产能预测方法，其特征在于，所述束缚水保护度Swi由基于孔隙结构指数I构建的预测模型(4)求得：
Swi＝0.4379×I-1.129(4)。


6.根据权利要求5所述的碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：师振贵，朱青奇，李海泉，刘健，邢倩，王汗，朱咸涛，周颖，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团新星石油有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11