[发明专利]热储层回灌水微观渗流规律的分析方法

说明书

本发明公开了一种热储层回灌水微观渗流规律的分析方法，包括：提供岩心模型，岩心模型透明且内部具有孔隙吼道和裂缝并设有注入端和流出端；将岩心模型抽真空并饱和地层水后加热至预设温度；将含有染色示踪剂的第一回灌水通过注入端持续注入岩心模型以驱替地层水，同时录制第一流动过程视频；通过图像处理分析第一回灌水在岩心模型中的波及面积、前缘突破时间和突破速度；将含有多温度段温敏示踪剂的第二回灌水通过注入端持续注入岩心模型以驱替地层水，同时录制第二流动过程视频；基于第二回灌水在不同区域的颜色变化，通过图像处理分析第二回灌水的温度场变化。实现了对回灌水的微观渗流规律和热交换变化特征的直观分析。

技术领域

本发明涉及地热资源开发和利用技术领域，更具体地，涉及一种热储层回灌水微观渗流规律的分析方法。

背景技术

地热回灌是一种避免地热废水直接排放引起的热污染和化学污染的措施，并对维持热储压力，保证地热田的开采技术条件具有重要的作用。地热回灌就是把地热废水、常温地下水、地表水甚至污水灌入热储中，其目的有以下几个方面：

(1)地热废水的温度一般高于环境温度，其中通常含有较高的盐份，其中有些化学组分是有毒有害的，地热废水的直接排放可能对环境造成热污染和化学污染。

(2)改善或恢复热储的产热能力，地热田中的地热能一部分储存在其中的热流体中，而绝大部分储存在岩石骨架中，通过把温度较低的水注入热储中，经过加热后再抽取出来，就可能提高地热资源的利用效率。

(3)保持热储的流体压力，维持地热田的开采条件一般来说，地热的开采会导致热储压力降低，如果开采量过大，使补给和开采失去平衡时，热储压力会持续降低，使地热田的生产能力降低，甚至丧失生产能力和引起地面沉降。回灌对于维持或恢复热储压力，稳定地热田的开采条件，预防地面沉降具有重要作用。

因此，回灌技术为开采地热资源的一种重要措施，能够缓解地下水位下降速度，提高地热资源的利用率，已经被用于开采裂缝热储储层的地热资源。

回灌流体在裂缝热储中渗流过程受到多种因素影响，如基质渗透率和孔隙度、裂缝等优势流动通道影响。当流体被回灌进入热储储层中，当热储中存在优势流动通道时，大部分回灌流体沿着优势流动通道沿注入井窜流至生产井，在流动热交换过程中，位于流体主要流动路径附近的岩石热量迅速被提取，而附近未波及的流动路径的岩石热量未被交换提取。同时，一旦发生热突破，不能保证热储层对回灌水的加热效果。当热储基岩孔隙中不存在裂缝等优势流动通道时，回灌流体的流动和热交换发生在基岩孔隙中，热交换方式以热传导为主，由于无优势流动通道存在，流体在热储中波及范围更广。因此，流体在热储中的波及范围和热突破时间会影响热储的开采效率。

回灌水在裂缝热储中渗流规律复杂，回灌水如何在裂缝中渗流及回灌水的注入速度方向对回灌水的微观渗流规律影响如何，对裂缝热储的回灌开发具有影响。

室内岩心流动实验是常用于研究流体在孔隙介质和裂缝介质中流动规律分析方法，然而，裂缝热储天然岩心不好获取，同时岩心不具有可视化特征，不能很好直观的分析回灌水的微观渗流规律和波及特征。

因此需要提出一种能够直观分析回灌水的微观渗流规律的方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种热储层回灌水微观渗流规律的分析方法，实现对回灌水的微观渗流规律和热交换变化特征的直观分析。

为实现上述目的，本发明提出了一种热储层回灌水微观渗流规律的分析方法，包括：

步骤1：提供岩心模型，所述岩心模型透明且内部具有互相连通的孔隙吼道和裂缝，所述岩心模型设有与所述孔隙吼道连通的注入端和流出端；

步骤2：将所述岩心模型抽真空并饱和地层水后加热至预设温度；