NBT 10703-2021 热储示踪试验技术规程.docx

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1、ICS27.010CCSF15NB中华人民共和国能源行业标准NBT107032023热储示踪试验技术规程Technica1regu1ationfortracertestingeotherma1reservoir2023-05-16实施20237176发布国家能源局发布目次前言II1的围12规范性引用文件I3术语和定义14总则25热储资料收集与分析26示踪剂选择原则与类型37试验方案设计38试验实施59试验结果解释与报告编写5附录A（规想性）示踪剂焦稳定性试脸方案9附录B（规范性）示踪剂化学稔定性试验方案10附录C（MIEtt）示踪剂吸附性试验方案I1附录D（费科性）常用示踪剂检测方法12附录E

2、（资料性）示踪试验原始记录表13附录F（资料性）叁效反演方法14附录G（MIEtt）示踪试验报告编写提纲16附录H（责科性）热储示踪试验案例库17参考文献21本文件按照GwT1.1-2023标准化工作导则第1部分，标准化文件的结构和起草规则的规定起草.本文件由中国石油化工集团有限公司提出.本文件由能源行业地热能专业标准化技术委员会归口本文件起草单位：清华大学、中国地质科学院水文地质环境地质研宣所、天滓地热勘查开发设计院.中国石化集团新星石油有眼责任公司、中国科学院地质与地球物理研究所、山东省鲁南地质工程勘察院、山东省地盛丁产勤杳开发局、北京市地热研究院.中国石油大学（北京）.河北省煤田地质局第

3、二地质队、中国丁业大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、绍兴文理学院本文件主要起草人：赵志宏、王贵玲、刘桂宏、曾梅香、超车年、庞忠和、刘彦广、谭现锋、康凤新、刘曜儒、林天蠡、黄中伟、上官拴通.浦海、胡大伟、李博、向饰.本文件于2023年首次发布I1热储示踪试验技术规程1范图本文件规定热储示踪试验设计、实施、结果解释与报告端写要求.本文件适用于各类地热开发的热储示踪.2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规低性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文件.仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件.注I对于不注日期的引用文件.如累最新版

4、本来包含所引用的内叁.那么包含了所引用内容的最后版本运用.GB116152010地热资源地质勘置规范NBb100972018地热能术语NB10716-2023地热流体样品的采集与保存规范NB710699-2023地热地球化学勘宣规范3术语和定义NB110097-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1地热回灌ge1hrrma1reinjection经过热能利用后的地热尾水通过回灌井重新注回热储的过程.来源：NBTT100972018,24223 2示踪剂trcer为研究流体在热储中的港流过程而加入的一种标记物.3.3注入并injectkwe11投放示踪剂的地热井.3.4观测井moni

5、toringve11用于采集水样和检滤示踪剂浓度.水位、温度的地热井.3.5示踪试脸tracertet在注入井（回濯井）中投放一定数量的示踪剂，在周圉观测井（生产井）中检测示踪剂的抵达时间和浓度变化情况,以探明注入井（回灌井）和观测井（生产井）之间的连通性、地热水在储层孔1裂隙中的运移特征而开展的试验.来源；NB/T10097-2018,2.4.213.6本底值bae1incv3ue示踪试验前热储中示踪剂的含量.3.7回收率recoveryrate在观iK井回收的示踪剂须量与在注入并投放的示踩剂质之比.3.8吸附w）tion物理或化学作用下示踪剂在热储孔隙或裂隙衣面的吸附行为.3.9热对流he

6、atconvection泄流过程中同灌水的各部分之间发生相对位移（对流），冷热流体相互推混引起的热It传递过程.310热传导heatconduction热储岩石或回濯水内焦盘从高温向低温部分传递的过程.3.11热交换heatechange由于温差而引起的热储岩石与回濯水之间的热量传递过程.3.12热突破therma1breakthrough由于低盘回灌水运移至开采并导致开采井内流体温度降低的现象3.13浓度保留率concentrationretentionrate在示踪剂热梗定性试验中.加热后测定的示踪剂浓度与加焦晌测定的示踪剂浓度之比.4总则4 1目的热储示踪试验的目的是获取拄储清流和溶筋远

7、移的基本参数.包括流速、水动力扩散系数等.5 2基本原理按设计要求由注入并投放定的示踪剂.使其随同灌水在热储中运移.在观溶井按一定频率采集水样并检测示踪剂浓度，获得示踪剂法度演化规律.根据观测中水样示踪剂初始到达时间、示踪剂峰值浓度值与到达时间、示踪剂浓度峋应曲线等数据，定后反演并间连通性、向濯水运移通道、流动方向和流动速度等参数.并HiII观测井热突破时间.5热储资料收集与分析5.1热储资料收集热储资料收集主要包括：区域地质构造、地层结构、焦储特征、地温场分布.热储存性、水位、流体化学特征、羊井产能测试和以往示踪试验资料52热储资料分析通过热M资料分析,确定热储的构造特征、地热异常区范围、地

8、热水朴.径、If条件、热储水动力场特征.曜井产能分布以及注入井和周边地热井之间的水力联系.6示踪剂选择原则与类型6.1 示踪剂选择原则a）具有足弊的化学稳定tt热检定性和生物稳定tt明部干地热水（H不被储层岩石吸附,与储层岩石及地热水不发牛化学反应.与耐灌水质ff性好：b）热储中不存在的物所或小力也八底值足弊低且波动小：c）对人体、动植物以及周边水体和其他各类工程无损Ih不危省拜地Id）检测员敏度高,且恰M卜象低.F或接近今底依：e）多无示踪时.示踪对相IZ之间无干扰；f）现场可操作性强.经济行鼎足设计要求.6.2 保守型示踪剂a）与热储岩石和地热木无化学反应发生：b）常用的保守型示踪剂有：血

9、化物、奈修酸玷、阴酸鼓,荧光剂有机化合物等.6.3 反应型示踪剂a）示踪剂自身会发生或受竽反应.或在特定条件卜叮热储岩和地热水可发生化学反应b）常用的反应型示踪剂外：放射性同位木、品类和酸妆类等.7试验方案设计M注入井和观熏井的选择确定注入井和观测井（眼或名&.同匕或k的位置.在考虑注入井与观测井之间的地面距高和地下目的层的井底距离、”的热储层，同层或异层）的同时.还要综合专虑地热水朴给方向、往流通道、主要断裂性质及发育影叫.4.要我期的if1储层林均质特征.7.2 地热水示标剂背景检濯无论是否收集到背景资料,开展示踪试验前,都应该采集地热水样品进行示踪剂本底值分析.7.3 然稳定性试验当对拟

10、选示踪剂的热梗定性不确定时，应进行示踪剂热稔定性试验.测定示踪剂的浓度保留率.示踪剂热稔定性试验操作步S13见附录A.74化学建定性试验当对拟选示踪剂与地热水的配伍性不确定时,应开履化学建定性试验，检验地热水与示踪剂混合后是否产生沉淀及其他化学变化.示踪剂化学稔定性庆验操作步骤.叁见附录B75吸附性试验当对拟选示踪剂在热储层中的吸附特性不修定时，应开履吸附性试验,笳选不被热储吸附或吸附较弱的示踪剂.示踪剂吸附性试验操作步J1介见附录C7.6 示踪剂投放计算方法影响示踪试验中示踪剂投放的最主要的因素行三个，分别为浦试仪第的灵敏度所追踪的热储中的地热水的最大体枳，以及所选示踪剂在地熔水中的本底值.

11、7.61保守型示踪剂投放计算方法示踪剂最低投放量（G）可按式（I）计算.g=Hh*s（I）式中：Q示踪剂最低投放量（kg）；R注入井和观测井之间的距离（m）,如存在多个观测井，取值按距离最远的观测井考虑IH候储层厚度（Inh热储孔隙度（无置纳S满试仪器的测试灵敏度（mg1）示踪剂最低投放It亦可借鳖在油田示踪试验中广泛应用的BrighSmith经验公式（式（2）进行估算.1.44X1OYSWGhaMMwnYM(2)式中，M示踪剂的摩尔质量（g/moD：n卷摩尔示踪剂中有效示踪物质的物质的置（mohH有效示踪物质的摩尔质（gmo1）:Y化学示踪剂的商品纯度无纲X修正系数,根据监测苑国确定（无量纲

12、XS.恂和度（无量纲）：Ca一示踪剂最大采出浓度（m1）通常为测试仪器最低检测极限的50倍100倍:分散常数（无量纲），一般取值0.0157.62反应型示踪剂投放计算方法放射性同位索示踪剂的最低投放盘可按式（3）计算4N338M*qa加TMekXIoY（3）式中JA9放射性同位素示踪剂活度（Bq）:Cft放射性示踪剂最大采出比活度（B*m1）,通常为泅试仪界最低检测极限的50倍IOO倍；预计峰值出现时所要经历的时间d）：%冏位素的半衰期（d）1其余符号意义同前.实际进行试验操作时.示踪剂投放量应大于计算所得的最低投放It（G）.7.7环境影响评价应对示踪试验方案进行环境影响评价,并经主管部门审

13、批通过后方可进入试验实薛阶段.8试聆实施81示踪剂投放a）投放IW应先对注入井进行抽水回场洗井.至水清砂件后停系，其后进行地热水回灌.并在正常回濯6h后方可投放示踪剂：b）示踪剂用焰储地热水溶解,且充分搅拌均匀至完全溶解后，将含示除剂的溶液快速倒入注入井中，然后持续回灌直至试验结束：c）在观泅井中放入湿度和水位探头,监泅并记录试验过程中观测井水位与温度变化数据.82取样方法与频率a）为避免污染,配制示踪剂、投放示踪剂和检测示踪剂的人员应该不同，须安排专人负费在观能井采集地热水样,按样瓶清洗.取样.滴加稳定剂、贴标签、分类避光保存等潦程完成取样，并安排专车及时将水样运至检测地点进行示踪剂浓度测试

14、：b）取样频率、周期应根据热储水文地质条件、米灌井间距及采濯的大小来确定.示踪剂投放后取样频率不低于I次d,边取惮边怆测.若Ir次检出示踪剂成分异常后还应调整频率加密取样.不低于2次d,示踪剂浓度曲线出现持续上升时还应增加取样频率,不低于4次d恃示踪剂浓度曲线出现峰值拐点之后可适当降低取样频率，不低于I次d号次应取水样不少于2瓶，其中I瓶作为复检样备存.83水样检滴与数据修理a）应根据所选示踪剂选择相应的检剖方法,常用示踪剂校测方法,参见附录D；b）详细整理示跺剂浓度检测数据，按附录E要求记录所有观泅井示踪试脸原始数据，当检治浓度值出现异常时,应通过复检的方式来确认检测浓度的正确性，复检可仍由实验人员完成：c）绘制观浦井示踪剂深度演化曲线.确定峰值浓度及其到达时间9试验结果解好与报告编写91热催特征参数反演模型9.1.1 均质博储示踪剂在均质热储中的对流-护散过程可近似果用对流-扩触方程式（4）来描述.式中：C示踪剂浓度(kgm)t时间(th“一回海水流速(ms%j与注入井的间距(m)；D水动力扩散系数(m).当在注入井时投放侦量为例的示踪剂后，观测井监测到的示踪剂浓度(CQ)随时向演化曲战可由式(5)来描述.H:守式中：Q-观测井流H(m).9.1.2 非均质热储示踪剂在非均脑热储中的对流-扩散过程可用等效澹流通道模5?来描述，假设观测井与