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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①18

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①50

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2428m79

6.6.2 钻进深度2791m79

6.6.3 钻进深度3092m80

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①207

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