中深层地热井地温影响规律及预测方法

作     者：张育平 张斯佳 马真迪 刘俊 贾国圣 金立文 ZHANG Yuping;ZHANG Sijia;MA Zhendi;LIU Jun;JIA Guosheng;JIN Liwen

作者机构：陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049 

出 版 物：《西安科技大学学报》 (Journal of Xi’an University of Science and Technology)

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：114-122页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2022KXY-039) 陕西省科协青年人才托举计划项目(NYHB202218) 陕西省国有资本经营预算科技创新专项资金项目(2022gykc-10) 

主　　题：中深层 钻探 初始地温 原始地温梯度 换热 解析解 

摘      要：中深层地热井初始地层温度、原始地温梯度是影响中深层地热井换热量计算的重要参数,在完井后短时间内所测得的井温并不能真实反映初始地层温度,也不能反映原始地温梯度。为准确地获取初始地层温度、原始地温梯度,通过分析测井数据发现由于钻探过程中钻井液循环致使井筒内部上下温差变小,导致未静井时获取的地温梯度偏低,需要增加静置时间才能保证所测初始地温的准确性和可靠性,但在实际工程中长时间增加钻孔静置时间是难以实现的。结果表明:通过对钻井液循环过程中传热分析可以获得钻柱内钻井液温度与地温梯度的关系式;在建立钻井液与地层瞬态传热解析解模型的基础上,计算出静置较短时间后井内钻井液温度,获得其与完井后所测试的井内钻井液温度的相关系数,可以快速地计算出原始地温梯度、初始地层温度。通过与文献中数据以及测井结果对比,验证了所提出方法的准确性,可为中深层地热井与岩层换热的分析提供准确数据,对中深层地热井换热性能研究具有实际意义。