一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法及装置与流程

文档序号:15327880发布日期:2018-09-04 19:29阅读:214来源:国知局

本发明涉及地热井储层封堵技术领域,具体涉及一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法及装置。



背景技术:

在带状热储形式的地热资源富集区,开凿地热井时通常以富存地热水资源的带状构造区域为目标储层。并且,还需要根据实际需求对某些元素含量较高的储层,进行获得或者封隔。例如,在需要利用某一元素含量较高的储层而封隔其他构造区域时,由于该储层的位置较深,导致无法对该储层之外的构造区域的封隔位置进行准确控制,导致对该储层的地热水资源的利用率低。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法及装置,可以实现对目标储层之外的构造区域的封隔位置进行准确控制,从而提高地热水资源的利用率。

第一方面,本发明提供了一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法,根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深,并对所述目标储层之外的储层进行封隔,以实现从所述目标储层进行取水作业。

可选地,所述根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深的步骤包括:

在钻井过程中距离目标储层预设深度时,根据预设周期记录泥浆的预设参数值;

每隔预设深度值对泥浆进行成分分析以获取各成分含量;

利用所述预设参数值和所述各成分含量与所述目标储层的预设参数值参考值和各成分含量的参考值进行比较以确定所述目标储层的取水套管的埋深。

可选地,所述预设参数值包括温度、漏失量和颜色中的一种或者多种;所述预设周期取值为1~10分钟;和/或,预设深度值为1~10米。

可选地,所述对所述目标储层之外的储层进行封隔的步骤包括:

在取水套管下放过程中,获取所述取水套管所处位置的泥浆的预设参数值和各成分含量,将其与钻井过程中所记录的泥浆预设参数值和各成分分量进行比对,以将所述取水套管下放至目标储层;

根据所述取水套管的埋深计算每个水泥段的封隔埋深;

在封隔套管下放到所述取水套管上方后,在所述封隔套管与钻井之间的各封隔埋深处加装水泥段,从而将所述目标储层之外的储层进行封隔。

可选地,相邻任意两个水泥段之间的距离为3~5米。

第二方面,本发明实施例还提供了一种用于地热井钻井工程的目标储层取水装置,所述装置包括目标储层埋深确定模块和其他储层封隔模块;

所述目标储层埋深确定模块用于根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深;

所述其他储层封隔模块,用于对所述目标储层之外的储层进行封隔。

可选地,所述目标储层埋深确定模块包括:

预设参数值记录单元,用于在钻井过程中距离目标储层预设深度时,根据预设周期记录泥浆的预设参数值;

成分含量获取单元,用于在钻井过程中距离目标储层预设深度时每隔预设深度值对泥浆进行成分分析以获取各成分含量;

目标储层埋深确定单元,用于利用所述预设参数值和所述各成分含量与所述目标储层的预设参数值参考值和各成分含量的参考值进行比较以确定所述目标储层的取水套管的埋深。

可选地,所述预设参数值记录单元记录的预设参数值包括温度、漏失量和颜色中的一种或者多种;以及预设周期取值为1~10分钟;

和/或,所述成分含量获取单元间隔预设深度值为1~10米。

可选地,其特征在于,所述其他储层封隔模块封隔模块包括:

取水套管下放单元,用于在取水套管下放过程中获取所述取水套管所处位置的泥浆的预设参数值和各成分含量,将其与钻井过程中所记录的泥浆预设参数值和各成分分量进行比对,以将所述取水套管下放至目标储层;

水泥段的封隔埋深计算单元,用于根据所述取水套管的埋深计算每个水泥段的封隔埋深;

水泥段加装单元,用于在封隔套管下放到所述取水套管上方后,在所述封隔套管与钻井之间的各封隔埋深处加装水泥段,从而将所述目标储层之外的储层进行封隔。

可选地,相邻任意两个水泥段之间的距离为3~5米。

由上述技术方案可知,本发明根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深,并对所述目标储层之外的储层进行封隔,以实现从所述目标储层进行取水作业。与现有技术相比,本发明可以结合泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深;然后根据目标储层的取水套管的埋深确定需要封隔储层的埋深,从而实现仅从目标储层取水作业,防止其他储层的地热水污染目标储层的地热水,进而提高目标储层地热水资源的利用率。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:

图1和图2分别是本发明实施例提供的一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法流程示意图和安装示意图;

图3和图4是本发明实施例提供的一种用于地热井钻井工程的目标储层取水装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法,根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深,并对所述目标储层之外的储层进行封隔,以实现从所述目标储层进行取水作业。

需要说明的是,本发明实施例中,埋深是指地表面与储层中间位置的深度。储层中间位置是指储层与地表面较近的顶面的位置和远离地表面的底面的位置的平均值。实际应用中,埋深也可以指地表面与储层底面之间的距离。上述两种方案都不影响本发明的实际效果。

需要说明的是,本发明实施例中,在获取预设参数值和各成分含量后,根据现有技术中确定的储层数据确定需要获取地热水资源的目标储层。

实际应用中,上述预设参数是指泥浆的温度、漏失量和颜色中的一种或者多种。当然,本领域技术人员可以根据具体场景选择合适的预设参数,例如泥浆的黏度、硬度等,本发明不作限定。

上述泥浆的各成分可以包括水、碎屑、元素、污染物等,本领域技术人员可以根据具体场景选择合适的泥浆成分,本发明不作限定。

本发明一实施例中,如图1所示,根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深的步骤包括:

S11、在钻井过程中距离目标储层预设深度时,根据预设周期记录泥浆的预设参数值;

S12、每隔预设深度值对泥浆进行成分分析以获取各成分含量;

S13、利用所述预设参数值和所述各成分含量与所述目标储层的预设参数值参考值和各成分含量的参考值进行比较以确定所述目标储层的取水套管的埋深。

上述预设周期是指相邻两次记录预设参数值之间的时间长度。该预设周期可以根据钻井速度进行调整。需要说明的是,预设周期越小,所反映钻井过程中各储层的位置越准确,但是计算量较大,本领域技术人员可以根据准确度与计算速度之间进行平衡。例如,上述预设周期可以取值为1~10分钟。可选地,本发明一实施例中,预设周期取值为2~5分钟。

上述预设深度值是指相邻两次成分分析时钻头经过的距离。随着该预设深度值变小,测得的钻井中各储层的各成分的含量越能反映精确的反映目标储层的埋深。故该预设深度值可以根据对目标储层的取水套管的埋深的精度进行设定。例如,预设深度值可以为1~10米。可选地,本发明一实施例中上述预设深度值为3~5米。

本发明一实施例中,如图1所示,对所述目标储层之外的储层进行封隔的步骤包括:

S21、在取水套管下放过程中,获取所述取水套管所处位置的泥浆的预设参数值和各成分含量,将其与钻井过程中所记录的泥浆预设参数值和各成分分量进行比对,以将所述取水套管下放至目标储层。

需要说明的是,在步骤S13确定目标储层的取水套管的埋深之后,可以直接将取水套管下放到埋深位置。这样可以较快速的下放取水套管。为进一步提高取水套管埋深的精确度,本发明一实施例中,在下放过程中还需要经过步骤S21,经过两次比较,可以将取水套管准确的下放到相应的位置。

S22、根据所述取水套管的埋深计算每个水泥段的封隔埋深。

S23、在封隔套管下放到所述取水套管上方后,在所述封隔套管与钻井之间的各封隔埋深处加装水泥段,从而将所述目标储层之外的储层进行封隔。

实际应用中,本发明实施例中利用水泥段来替代用水泥直接封隔,如图2所示,两个水泥段之间呈现环空状态,利用水泥段和环空空间将非目标热储层(除目标储层之外的其他储层)封隔住,从而节省封隔过程中水泥的使用量,有效降低成本。

可理解的是,本发明实施例中通过将非目标热储层封隔后,能够防止其地热水资源进入目标储层的地热水资源中,从而可以提高目标储层地热水资源的利用率。

为体现本发明实施例提供的一种用于地热井钻井工程的目标储层取水方法的优越性,本发明实施例还提供了一种用于地热井钻井工程的目标储层取水装置,如图3与图4所示,包括目标储层埋深确定模块M1和其他储层封隔模块M2。其中,

目标储层埋深确定模块M1用于根据钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量确定目标储层的取水套管的埋深;

其他储层封隔模块M2,用于对所述目标储层之外的储层进行封隔。

可选地,所述目标储层埋深确定模块M1包括:

预设参数值记录单元M11,用于在钻井过程中距离目标储层预设深度时,根据预设周期记录泥浆的预设参数值;

成分含量获取单元M12,用于在钻井过程中距离目标储层预设深度时每隔预设深度值对泥浆进行成分分析以获取各成分含量;

目标储层埋深确定单元M13,用于利用所述预设参数值和所述各成分含量与所述目标储层的预设参数值参考值和各成分含量的参考值进行比较以确定所述目标储层的取水套管的埋深。

可选地,所述预设参数值记录单元M11记录的预设参数值包括温度、漏失量和颜色中的一种或者多种;以及预设周期取值为1~10分钟;

和/或,所述成分含量获取单元M12间隔预设深度值为1~10米。

可选地,所述其他储层封隔模块封隔模块M2包括:

取水套管下放单元M21,用于在取水套管下放过程中获取所述取水套管所处位置的泥浆的预设参数值和各成分含量,将其与钻井过程中所记录的泥浆预设参数值和各成分分量进行比对,以将所述取水套管下放至目标储层;

水泥段的封隔埋深计算单元M22,用于根据所述取水套管的埋深计算每个水泥段的封隔埋深;

水泥段加装单元M23,用于在封隔套管下放到所述取水套管上方后,在所述封隔套管与钻井之间的各封隔埋深处加装水泥段,从而将所述目标储层之外的储层进行封隔。

可选地,相邻任意两个水泥段之间的距离为3~5米。

对于装置实施例而言,对应上文所述的方法实施例,因而可以解决相同的技术问题,达到相同的技术效果,描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

综上所述,本发明实施例提供的用于地热井钻井工程的目标储层取水方法及装置,通过记录钻井过程中泥浆的预设参数值和各成分含量从而确定目标储层的取水套管的埋深,并根据取水套管的埋深对除目标储层之外的其他储层进行封隔。本发明实施例通过预设参数与各成分含量确定埋深可以提高取水套管下放精确度;通过对其他储层进行封隔,可以仅利用目标储层中的地热水资源,提高其地热水资源的利用率。另外,本发明实施例中利用水泥段进行封隔可以节省水泥材料,降低成本。

应当注意的是,在本实施例公开的装置的各个部件中,根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分,但是,本发明不受限于此,可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合,例如,可以将一些部件组合为单个部件,或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。

应该注意的是,上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上实施方式仅适于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

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