一种针对地热资源的热藏工程评价方法技术

一种针对地热资源的热藏工程评价方法，所述的步骤包括：1）依据抽水试验资料，分析该区已有地热井抽水试验报告；2）利用已有参数建立研究区地热数值模型；3）利用数值模型模拟不同井口回灌压力条件下的回灌井最大回灌量，确定该区回灌井最大回灌量；4）利用数值模型，确定地热井最佳井距；5）采用数值模拟的方法，选取最小采灌井井距；6）结合地面实际情况，灵活选取井网形式；7）依据地上地下相结合的原则，计算单位平方公里可采热容量；8）计算热容率；优点为：可操作性强，设计优化最佳采灌井距、采灌量、明确地热井合理取水量、井距、回灌温度、热容率等参数，该发明专利技术综合使用了理论公式、经验公式、数值模拟等多种方法。

【技术实现步骤摘要】
一种针对地热资源的热藏工程评价方法
本专利技术涉及地热资源开发
，具体涉及一种针对地热资源的热藏工程评价方法。
技术介绍
地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能。在目前我国能源紧缺、大气污染严重的形势下，地热资源以其清洁、可再生、能量大、开发利用设备相对简单的优点，吸引了广泛的关注，越来越多的企业加入到地热资源供暖开发的大军中。尽管近几年我国地热资源评价项目较多，但作为一项地下资源开发，开发者们往往更关注地热资源量，针对地热资源量评价开展了大量研究工作，而缺少对地热资源开发的热藏工程研究，在现有技术体系里并没有一套统一合理的热藏工程评价方法。缺乏完善的方法体系指导，导致地热项目实施时采灌井部署随机性较强、采灌井开发参数设置不合理，地热藏热储压力快速下降、地热井出水温度降低、地面沉降等多种问题，造成地热资源的浪费，使地热资源开发的经济效益变差。
技术实现思路
本专利技术提供一种针对地热资源的热藏工程评价方法，用以解决现有技术的缺陷。本专利技术的技术方案是：一种针对地热资源的热藏工程评价方法，所述的步骤包括：1）依据抽水试验资料建立涌水量与水位降深的关系，分析该区已有地热井抽水试验报告；2）利用已有钻、测、录数据及热储层地质构造、岩性、热物性等参数建立研究区地热数值模型，利用数值模拟方式测算不同水位降深时热储层厚度与稳定涌水量关系图版，从而确定不同地热井稳定涌水量；3）利用数值模型模拟在保持热储层能量相对稳定，地热井维持稳定产能情况下，不同井口回灌压力条件下的回灌井最大回灌量；再依据研究区地面回灌设备条件及地热井配产状况确定该区回灌井最大回灌量；4）利用数值模型模拟不同地热井井距下热储层压力场分布特征，并结合经验公式确定地热井最佳井距；5）采用数值模拟的方法，计算不同回灌温度、不同采灌井距下，在设定供暖周期内的回灌井冷锋前缘距离，选取冷锋前缘到达不了地热井采暖区域距离作为最小采灌井井距；6）根据地热利用资源需求以及地热井稳定涌水量和回灌条件等确定采灌井数比，结合地面实际情况，灵活选取井网形式；7）依据地上地下相结合的原则，采用水热均衡法计算单位平方公里可采热容量；8）计算热容率，预留调峰设计。所述的步骤1）中分析该区已有地热井抽水试验报告中，采用公式计算渗透系数，计算公式为：；式中:K—渗透系数，m/d；R—影响半径，m；Q—地热井涌水量，m3/d；S—稳定水位降深，m；M—热储层厚度，m；r—井眼半径，m。所述的步骤4）中经验公式为：；式中：R—地热井影响半径，m；S—稳定水位降深，m；M—热储层厚度，m；K—渗透系数，m/d。所述的步骤6）中地热井布井形式包括两点、四点、六点法井网。所述的步骤7）中水热均衡法计算，公式为：；式中：Qw—单位平方公里可采热容量，J/km2；Q—热水井开采量，m3/d；Cw—热水平均比热容，J/m3·℃；Tw—地热水平均温度，℃；T0—回灌温度，℃；n—地热井组数，组；A—可利用热储面积，km2。所述的步骤8）中热容率即地热资源的区域承载能力。所述的步骤8）中热容率计算包括：一个供暖季内，全部规划小区占地面积内地热藏可提供的供热负荷与地面建筑需求热负荷的比值；单一小区规划建筑面积除以小区容积率，得到小区地表占地面积，计算一个供暖季内单一小区地表占地面积范围地热藏可采出地热热负荷；所有规划小区累加，得到一个供暖季内所有规划小区占地范围内，地热藏可提供的总供热负荷；用总供热负荷除以所有小区地上需求热负荷得到该区域热容率。本专利技术的优点为：本专利技术中的一种针对地热资源的热藏工程评价方法，适用的前提为已经有一定勘探资料、地热资源相对落实的待开发地热区块，针对现有地热资源开发体系里不规范、不合理的地热井布局及实施，提出一整套针对地热资源评价项目的热藏工程研究方法，该方法可操作性强，设计优化最佳采灌井距、采灌量、明确地热井合理取水量、井距、回灌温度、热容率等参数，且该专利技术综合使用了理论公式、经验公式、数值模拟等多种方法，保证了结果的可靠性，对地热资源评价项目的规划及可行性研究具有实际指导意义。附图说明图1为本专利技术的具体实施例中地热概念数值模型示意图。图2为本专利技术的具体实施例中不同水位降深时储层厚度与稳定涌水量关系图版。图3为本专利技术的具体实施例中不同热储层厚度不同井口回灌压力下回灌井最大回灌量图版。图4为本专利技术的具体实施例中不同采灌井距条件下回灌水冷锋前缘推进图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更为清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。一种针对地热资源的热藏工程评价方法，所述的步骤包括：1）依据抽水试验资料建立涌水量与水位降深的关系，分析该区已有地热井抽水试验报告；2）利用已有钻、测、录数据及热储层地质构造、岩性、热物性等参数建立研究区地热数值模型，利用数值模拟方式测算不同水位降深时热储层厚度与稳定涌水量关系图版，从而确定不同地热井稳定涌水量；3）利用数值模型模拟在保持热储层能量相对稳定，地热井维持稳定产能情况下，不同井口回灌压力条件下的回灌井最大回灌量；再依据研究区地面回灌设备条件及地热井配产状况确定该区回灌井最大回灌量；4）利用数值模型模拟不同地热井井距下热储层压力场分布特征，并结合经验公式确定地热井最佳井距；5）采用数值模拟的方法，计算不同回灌温度、不同采灌井距下，在设定供暖周期内的回灌井冷锋前缘距离，选取冷锋前缘到达不了地热井采暖区域距离作为最小采灌井井距；6）根据地热利用资源需求以及地热井稳定涌水量和回灌条件等确定采灌井数比，结合地面实际情况，灵活选取井网形式；7）依据地上地下相结合的原则，采用水热均衡法计算单位平方公里可采热容量；8）计算热容率，预留调峰设计。所述的步骤1）中分析该区已有地热井抽水试验报告中，采用公式计算渗透系数，计算公式为：；式中:K—渗透系数，m/d；R—影响半径，m；Q—地热井涌水量，m3/d；S—稳定水位降深，m；M—热储层厚度，m；r—井眼半径，m。所述的步骤4）中经验公式为：式中：R—地热井影响半径，m；S—稳定水位降深，m；M—热储层厚度，m；K—渗透系数，m/d。所述的步骤6）中地热井布井形式包括两点、四点、六点法井网。所述的步骤7）中水热均衡法计算，公式为：；式中：Qw—单位平方公里可采热容量，J/km2；Q—热水井开采量，m3/d；Cw—热水平均比热容，J/m3·℃；Tw—地热水平均温度，℃；T0—回灌温度，℃；n—地热井组数，组；A—可利用热储面积，km2。所述的步骤8）中热容率即地热资源的区域承载能力。所述的步骤8）中热容率计算包括：一个供暖季内，全部规划小区占地面积内地热藏可提供的供热负荷与地面建筑需求热负荷的比值；单一小区规划建筑面积除以小区容积率，得到小区地表占地面积，计算一个供暖季内单一小区地表占地面积范围地热藏可采出地热热负荷；所有规划小区累加，得到一个供暖季内所有规划小区占地范围内，地热藏可提供的总供热负荷；用总供热负荷除以所有小区地上需求热负荷得到该区域热容率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对地热资源的热藏工程评价方法，其特征在于：所述的步骤包括：1）依据抽水试验资料建立涌水量与水位降深的关系，分析该区已有地热井抽水试验报告；2）利用已有钻、测、录数据及热储层地质构造、岩性、热物性等参数建立研究区地热数值模型，利用数值模拟方式测算不同水位降深时热储层厚度与稳定涌水量关系图版，从而确定不同地热井稳定涌水量；3）利用数值模型模拟在保持热储层能量相对稳定，地热井维持稳定产能情况下，不同井口回灌压力条件下的回灌井最大回灌量；再依据研究区地面回灌设备条件及地热井配产状况确定该区回灌井最大回灌量；4）利用数值模型模拟不同地热井井距下热储层压力场分布特征，并结合经验公式确定地热井最佳井距；5）采用数值模拟的方法，计算不同回灌温度、不同采灌井距下，在设定供暖周期内的回灌井冷锋前缘距离，选取冷锋前缘到达不了地热井采暖区域距离作为最小采灌井井距；6）根据地热利用资源需求以及地热井稳定涌水量和回灌条件等确定采灌井数比，结合地面实际情况，灵活选取井网形式；7）依据地上地下相结合的原则，采用水热均衡法计算单位平方公里可采热容量；8）计算热容率，预留调峰设计。

【技术特征摘要】
1.一种针对地热资源的热藏工程评价方法，其特征在于：所述的步骤包括：1）依据抽水试验资料建立涌水量与水位降深的关系，分析该区已有地热井抽水试验报告；2）利用已有钻、测、录数据及热储层地质构造、岩性、热物性等参数建立研究区地热数值模型，利用数值模拟方式测算不同水位降深时热储层厚度与稳定涌水量关系图版，从而确定不同地热井稳定涌水量；3）利用数值模型模拟在保持热储层能量相对稳定，地热井维持稳定产能情况下，不同井口回灌压力条件下的回灌井最大回灌量；再依据研究区地面回灌设备条件及地热井配产状况确定该区回灌井最大回灌量；4）利用数值模型模拟不同地热井井距下热储层压力场分布特征，并结合经验公式确定地热井最佳井距；5）采用数值模拟的方法，计算不同回灌温度、不同采灌井距下，在设定供暖周期内的回灌井冷锋前缘距离，选取冷锋前缘到达不了地热井采暖区域距离作为最小采灌井井距；6）根据地热利用资源需求以及地热井稳定涌水量和回灌条件等确定采灌井数比，结合地面实际情况，灵活选取井网形式；7）依据地上地下相结合的原则，采用水热均衡法计算单位平方公里可采热容量；8）计算热容率，预留调峰设计。2.根据权利要求1所述的一种针对地热资源的热藏工程评价方法，其特征在于：所述的步骤1）中分析该区已有地热井抽水试验报告中，采用公式计算渗透系数，计算公式为：；式中:K—渗透系数，m/d；R—影响半径，m；Q—地热井涌水量，m3/d；S—稳定水位降深，m；M—热储层厚度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海涛，石达友，赵光宇，张志超，冯保华，杨斐然，邓新颖，
申请(专利权)人：胜利油田森诺胜利工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37