DB61/T 2119-2025 长停油水井井下换热技术规范

　　陕 西 省 地 方 标 准

DB 61/T 2119—2025

长停油水井井下换热技术规范

Technical specifications for downhole heat exchange of inactive oil and

water well

2025 - 09 - 16 发布 2025 - 10 - 16 实施

陕 西省 市场监督管理局 发 布

DB61/T 2119—2025

目 次

前 言 III

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 基本要求 2

5 井筒改造准备 2

6 井筒改造 3

7 井筒改造成效评价 4

8 资料存档 4

附 录 A (资料性)陕西油气富集区主要地层岩土热物性参数表 5

附 录 B (资料性)陕西油气富集区平均地温梯度等值线图 6

附 录 C (资料性)长停油水井井下换热井筒改造示意图 7

DB61/T 2119—2025

前 言

本文件按照GB/T 1.1-2020《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。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由陕西省能源局提出并归口。

本文件起草单位：陕西省水工环地质调查中心、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第五采油厂、西安石油大学、中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院、陕西省煤田地质集团有限公司、陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院、西安市地质环境监测站。

本文件主要起草人：金光、郭鸿、安二亮、张雄、滕宏泉、赵智强、刘建强、张廷会、白奋飞、夏岩、申振坤、薛程伟、郭路、张文栋、薛宇泽、张亚鸽、李明珠、董怡心、商旭甫、张道法。

本文件为首次发布。

本文件由陕西省水工环地质调查中心负责解释。

联系信息如下：

单位：陕西省水工环地质调查中心

电话：029-88419682

地址：陕西省西安市碑林区友谊西路243号

邮编：710068

III

DB61/T 2119—2025

长停油水井井下换热技术规范

1 范围

本文件规定了长停油水井井下换热的基本要求、井筒改造准备、井筒改造、井筒改造评价和资料存档的要求。

本文件适用于长停油水井采用井筒改造方法实施井下换热技术。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范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，仅注日期应对的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包含所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 11615 地热资源地质勘查规范

GB/T 29172 岩心分析方法

GB/T 50123 土工试验方法标准

SY/T 5587.5 常规修井作业规程 第5部分：井下作业井筒准备

SY/T 5587.14 常规修井作业规程 第14部分：注塞、钻塞

SY/T 5727-2020 井下作业安全规程

SY/T 6629 陆上钻井作业环境保护推荐做法

SY/T 6690 井下作业井控技术规程

SY/T 6938-2013 油套管检测测井作业技术规范

NB/T 10097 地热能术语

NB/T 11115 地热废弃井及长停井处置规范

DBJ61/T 166 中深层地热地埋管供热系统应用技术规程

DB61/T 1808 中深层地热能井下换热开发利用术语

3 术语和定义

DB61/T 1808界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

长停油水井 inactive oil and water well

已经结束生产作业或已无法正常生产且尚未履行报废或核销的采油井、注水井或取水井。 3.2

同轴套管井井下换热装置 coaxial downhole heat exchange

在井管内安装与井管同轴心的内管，内管与井管形成环状间隙，载热介质在内管与环状间隙循环的井下换热管路系统。

[来源：DB61/T 1808-2024，3.3.6]

3.3

1

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内管 internal pipe

安装于井管内，与井管形成环状间隙的管道。

[来源：DB61/T 1808-2024，3.3.3]

4 基本要求

4.1 长停油水井地热利用井筒改造前，应对拟改造井及其周边进行基础调查，并估算单井取热功率。

4.2 井筒改造应实现井筒内密闭、不渗不漏，避免井筒内换热介质受到污染。

4.3 内管选型应满足井下安装、系统运行和系统经济性要求。

4.4 井筒改造的井控安全应按照 SY/T 6690、SY/T 5727 的规定执行。

5 井筒改造准备

5.1 地面调查

地面调查包含：

a) 区域地热地质调查,应收集拟开发地段地质勘探资料、地层岩土体热物性资料并开展地形地貌和地层岩性、地质构造调查，获取主要储热地层的类型、分布、埋藏条件、地温特征、岩土体热参数、施工场地工程地质条件等相关信息，调查可按 GB/T 11615 中的规定执行;

b) 单井资料调查,应收集录井、测井、固井、完井报告，生产过程和井下作业史资料;

c) 供热需求调查,应收集拟改造井附近需要供热建筑规模、用热设备类型及用热温度等需求指标和供热建筑与井口之间的距离等。

5.2 岩土样采集与测试

5.2.1 岩土样采集：

a) 宜在拟改造井所在区块选取探井岩心样品，采集 2 组以上样品进行测试;

b) 岩样采集应满足拟改造井取热层段测试热物性参数需求;

c) 采样规格应符合 GB/T 50123 的规定执行。

5.2.2 岩土样测试：

a) 岩土热物性测试，可进行密度、天然重度、干重度、孔隙度、含水率、饱和度、比热容、热导率、热扩散系数等指标测试;

b) 岩土样测试可按 GB/T 50123、GB/T 29172 的规定执行。

5.3 单井取热功率评价

5.3.1 井筒改造后的单井取热功率可采用数值模拟进行预测，也可依据取热功率估算公式进行预测，按式(1)计算：

Q = b1 × λb2 × T b3 × exp b5 ……………………

式中:

Q——单井取热功率，单位为千瓦(kW);

λ ——地层平均热导率，单位为瓦每米每开氏度[W/(m·K)]，陕北油田富集区岩土热导率选取见附录A;

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H ——换热井井深，单位为米(m );

T ——地温梯度(℃/100 m)，单位为摄氏度每百米，陕北油田富集区地温梯度选取见附录B;

bi ——拟合常数项，具体取值见表1。

表1 常数项取值

内管管型 非金属管 金属管 b1 370.37 403.68 b2 0.65 0.68 b3 1.12 1.12 b4 46609.89 48781.05 b5 34.71 36.71 注1：上述估算中其余影响取热功率的参数取值范围为：套管外径139.7 mm、循环水流量15±2 m3/h、循环水入口温度15±2 ℃, 换热井井深取值范围1000 m～4000 m。

注2：估算公式中金属管为轻型隔热油管、内外径为62 mm/88.9 mm，非金属管为聚乙烯复合管、内外径为68 mm/92 mm

6 井筒改造

6.1 一般要求

6.1.1 施工前应依据收集资料编制地质方案、工程方案及施工方案。

6.1.2 井筒改造包括：通井、洗井、井筒检测、水泥承留器安装、挤封漏失段及射孔段、内管选择及安装等，见附录 C。

6.1.3 井筒改造结束后应进行注水压力测试。

6.1.4 井筒改造实施作业环境保护应按照 SY/T 6629 的规定执行，作业人员技能和安全应符合 SY/T 5727—2020 中 4.1 的要求。

6.1.5 井筒改造实施其他要求应符合SY/T 5587.5、SY/T 5587.14的规定。

6.2 通井及洗井

6.2.1 通井及洗井前应充分了解井基础数据和井内状况。

6.2.2 通井应符合 SY/T 5587.5-2018 中 5.5 的相关要求。

6.2.3 洗井应符合 SY/T 5587.5-2018 中 5.4 的相关要求。

6.3 井筒检测

6.3.1 井筒检测深度要求射孔段以上全井筒。

6.3.2 井筒检测结束要求提供套管损伤段位置等准确数据。

6.3.3 井筒检测套损段位置精度应符合 SY/T 6938-2013 中 7 的要求。

6.4 挤封漏失及射孔段

6.4.1 根据井筒检测、试压情况，确定挤封位置。

6.4.2 挤封漏失段及射孔段应符合 NB/T 11155 的规定要求。

3

DB61/T 2119—2025

6.5 内管的选择与安装

6.5.1 内管选择应符合 DBJ61/T 166-2020 4.4 的规定要求。

6.5.2 内管安装应符合 SY/T 5587.5-2018 5.1 及 DBJ61/T 166 的规定要求。

7 井筒改造成效评价

7.1 换热能力评价

井筒改造工程施工结束后应进行换热试验测定单井取热功率，换热试验按DBJ61/T 166-2020 中4.2.2的规定执行，内容主要包括：

a) 试验按不同进出井循环流量进行单井供热运行，持续监测进出井换热介质温度及热交换量，并现场绘制循环流量、进出井口温度和时间关系历时曲线;

b) 宜进行 3 次不同流量条件换热试验，试验延续时间不少于 72 h，评价单井的合理取热功率。

7.2 经济效益评价

井筒改造及换热试验结束后，应根据工程建设实际情况计算井下换热系统建设的初投资和单位供热功率投资额。

7.3 环境效益评价

井筒改造及换热试验结束后，应根据试验结果计算替代常规能源量和节能减排量，评价井下换热所产生的大气环境效应。

8 资料存档

8.1 地面调查的资料整理与报告应按 GB/T 11615 的规定执行。

8.2 井筒改造的通井、洗井、井筒检测及挤封漏失段工艺和施工作业记录应按要求的格式以永久性文件存档。

8.3 内管的管材质量检验记录和安装工艺及施工作业记录应按要求的格式以永久性文件存档。

8.4 长停油水井改造地热井的建设单位应永久保存改造井作业的记录文件。

8.5 长停油水井改造地热井工作完成后，应进行验收。验收时应提交以下资料：

a) 施工方案或施工设计书;

b) 施工记录;

c) 监理报告;

d) 隐蔽工程验收记录;

e) 见证取样试验记录;

f) 竣工验收报告。

8.6 竣工文件应按要求组卷、归档。

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附 录 A

(资料性)

陕西油气富集区主要地层岩土热物性参数表

表 A.1 陕西油气富集区主要地层岩土热物性参数表

地层 岩性 孔隙度 导温系数(热扩散率) 热导率(导热系数) 比热容 % m2/h W/(m·K) kJ/(kg·℃) 白垩系下统洛河组 硬砂岩 30.5 0.00298 1.36 0.86 软砂岩 31.1 0.00285 1.89 1.26

侏罗系中统直罗组 砂岩 19.6 0.00332 1.96 0.95 中砂岩 18.8 0.00407 2.08 0.82 细砂岩 19.7 0.00393 2.23 0.89 泥质砂岩 17.4 0.00324 1.97 0.94 砂质泥岩 16.1 0.00298 1.77 0.99 泥岩 23.3 0.00325 1.87 0.94

侏罗系下统延安组 砂岩 17.1 0.00562 2.97 0.83 中砂岩 15.2 0.00369 2.20 0.90 细砂岩 12.6 0.00372 2.22 0.87 粉砂岩 15.4 0.00392 2.42 0.88 泥质砂岩 11.2 0.00331 2.04 0.90 砂质泥岩 10.4 0.00325 1.90 0.85 泥岩 11.0 0.00291 1.67 0.83 泥质页岩 11.0 0.00321 2.07 0.94 泥质砂岩 10.5 0.00217 1.41 0.94 侏罗系下统富县组 砂岩 17.2 0.00582 2.69 0.73

三叠系上统瓦窑堡组 砂岩 13.3 0.00526 2.82 0.80 泥质页岩 4.9 0.004 2.34 0.82 页岩 4.2 0.00365 2.12 0.83 三叠系上统延长组 砂岩 11.6 0.00406 2.49 0.84

二叠系中统孙家沟组 砂岩 5.6 0.00499 2.91 0.80 泥质砂岩 2.1 0.00544 3.12 0.75 砂质泥岩 14.9 0.00191 1.27 0.97 泥岩 9.6 0.00278 1.82 0.91

二叠系中统石盒子组 砂岩 8.6 0.00391 2.4 0.84 泥质砂岩 8.9 0.00267 1.78 0.91 砂质泥岩 8.0 0.00265 1.78 0.91 泥岩 7.3 0.00397 1.57 0.94

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附 录 B

(资料性)

陕西油气富集区平均地温梯度等值线图

图 B.1 陕西油气富集区平均地温梯度等值线图

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DB61/T 2119—2025

附 录 C

(资料性)

长停油水井井下换热井筒改造示意图

图 C.1 长停油水井井下换热井筒改造示意图