一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法和系统，属于可再生能源开发领域，通过将实验室分析法和原位分析法结合，填补了对本区干热岩生热率进行准确预测的空白，使测量人员能够将以往钻探取得的岩芯制备成岩样，在实验室环境下测得纵波波速值与生热率值，并确定适用于本区的纵波波速与生热率的对数经验关系，有效避免干热岩勘查开发时盲目套用前人经验公式导致干热岩资源量估算误差大的问题，为资源潜力区的干热岩勘查开发和资源量估算提供了切实的理论依据。并且在本发明专利技术提供的方法中，仅需获取以往钻探时获取的勘查数据，不需要进行钻探新钻井的工作，实现了钻井勘查数据的二次开发，为干热岩勘查节约了成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法和系统


[0001]本专利技术涉及可再生能源开发
，特别是涉及一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法和系统。

技术介绍

[0002]干热岩是一种重要的战略性清洁能源，具有高温高效、资源量巨大的特点，越来越多的国家在干热岩领域不惜花巨额资金投入。在亟需准确预测生热率性质的干热岩资源潜力区，都要实施必要性的全面钻孔，对范围较大的干热岩资源潜力区进行全面钻孔的成本已经很高，而若没有大规模且昂贵的地震成像监测技术投入，仅凭常规的地表调查和统计，会使对干热岩资源潜力区生热率预测的准确性有所欠缺。针对这一问题，国外科学家Rybach和Buntebarth于1982年凭借有限数量的岩石样品，于实验室测量岩石纵波波速和生热率数据，提出了岩石纵波波速与生热率的经验关系，给出了根据纵波波速确定生热率的宏观指导；但因其选定的岩样是否具有代表性以及该经验关系是否适用于所有资源潜力区等问题，受到许多研究者的质疑。
[0003]在实际应用中，Rybach和Buntebarth提出的经验关系仅具有宏观指导意义，而不具有普适性，无法适用于所有的资源潜力区。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法和系统，使测量人员能够确定适用于本区的纵波波速与生热率的对数经验关系，提高了对本区生热率预测的准确性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法，所述干热岩资源潜力区中包括已完成钻探的若干个钻井，包括以下步骤：
[0007]采集干热岩资源潜力区的多组岩心，并对多组岩心分别进行岩样制备，得到多组测试岩样；所述多组岩心为分别从干热岩资源潜力区每个钻井中取出的指定地层时代的岩心；所有钻井的指定地层时代均相同；所述指定地层时代为所述干热资源潜力区具有代表性的地层。
[0008]获取所述测试岩样在实验室环境下的纵波波速实验室测量值和生热率实验室测量值；所述实验室环境包括温度和压力。
[0009]确定第一导数关系式、第二导数关系式以及纵波波速
‑
生热率对数经验关系式；所述第一导数关系式为温度对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述第二导数关系式为压力对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述纵波波速
‑
生热率对数经验关系式为所述纵波波速实验室测量值和所述生热率实验室测量值之间的对数关系式。
[0010]对干热岩资源潜力区的每两个钻井之间进行层析成像反演，得到每两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面；所述纵波波速原位测量剖面包括若干个纵波波速原位测量值。
[0011]根据所述第一导数关系式以及所述第二导数关系式，确定校正因子。
[0012]根据所述校正因子对所述纵波波速原位测量值进行校正，得到实验室环境下的纵波波速值。
[0013]根据所述实验室环境下的纵波波速值以及所述纵波波速
‑
生热率对数经验关系式确定所述纵波波速原位测量值对应的生热率测量值，得到每两个钻井之间的生热率剖面。
[0014]根据各个生热率剖面进行插值细化，得到所述干热岩资源潜力区各测量点的生热率。
[0015]可选地，所述对干热岩资源潜力区的每两个钻井之间进行层析成像反演，得到每两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面，具体包括：
[0016]利用地震层析成像单元按照层级间距逐层采集每两个钻井之间的地震数据；每两个钻井中任意一个钻井为激发井，另一个钻井为接收井。
[0017]对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演，依次得到两个钻井之间每层的纵波波速原位测量值，两个钻井之间的所有纵波波速原位测量值构成两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面。
[0018]可选地，利用射线层析法和波动方程层析法对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演。
[0019]可选地，在对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演，依次得到两个钻井之间每层的纵波波速原位测量值之后，所述方法还包括：
[0020]利用钻井地层资料对得到的每层的纵波波速原位测量值进行校验；所述钻井地层资料为所述钻井在进行钻探时所记录的地层数据，包括所述钻井各地层的纵波波速钻孔测量值。
[0021]若所述纵波波速原位测量值与所述纵波波速钻孔测量值之差大于设定阈值，则修改所述层级间距，并重新利用地震层析成像单元按照层级间距逐层采集每两个钻井之间的地震数据。
[0022]可选地，所述根据所述第一导数关系式以及所述第二导数关系式，确定校正因子，具体包括：
[0023]确定每个纵波波速原位测量值处的温度变化量和压力变化量；所述温度变化量为温度随深度的变化量，所述压力变化量为压力随深度的变化量。
[0024]根据所述温度变化量、所述压力变化量、所述第一导数关系式以及所述第二导数关系式，计算得到校正因子。
[0025]可选地，根据下式计算得到校正因子：
[0026][0027]其中，ΔT表示所述温度变化量，ΔP表示所述压力变化量，v
p室
表示所述纵波波速实验室测量值，T
室
和P
室
分别表示实验室环境下的温度和压力。
[0028]可选地，根据下式将所述纵波波速原位测量值校正为实验室环境下的纵波波速值：
[0029]v
p室
＝v
p原
·
f
[0030]其中，v
p原
表示所述纵波波速原位测量值。
[0031]对应于前述的计算干热岩资源潜力区生热率的方法，本专利技术还提供了一种计算干热岩资源潜力区生热率的系统，包括：
[0032]测试岩样制备模块，用于采集干热岩资源潜力区的多组岩心，并对多组岩心分别进行岩样的制备，得到多组测试岩样；所述多组岩心为分别从干热岩资源潜力区每个钻井中取出的指定地层时代的岩心；所有钻井的指定地层时代相同；所述指定地层时代为所述干热资源潜力区具有代表性的地层。
[0033]实验室数据测量模块，用于获取所述测试岩样在实验室环境下的纵波波速实验室测量值和生热率实验室测量值；所述实验室环境包括温度和压力。
[0034]实验室关系确定模块，用于确定第一导数关系式、第二导数关系式以及纵波波速
‑
生热率对数经验关系式；所述第一导数关系式为温度对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述第二导数关系式为压力对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述纵波波速
‑
生热率对数经验关系式为所述纵波波速实验室测量值和所述生热率实验室测量值之间的对数关系式。
[0035]层析成像反演模块，用于对干热岩资源潜力区的每两个钻井之间进行层析成像反演，得到每两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面；所述纵波波速原位测量剖面包括若干个纵波波速原位测量值。
[0036]校正因子确定模块，用于根据所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算干热岩资源潜力区生热率的方法，所述干热岩资源潜力区中包括已完成钻探的若干个钻井，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集干热岩资源潜力区的多组岩心，并对多组岩心分别进行岩样制备，得到多组测试岩样；所述多组岩心为分别从干热岩资源潜力区每个钻井中取出的指定地层时代的岩心；所有钻井的指定地层时代均相同；所述指定地层时代为所述干热资源潜力区具有代表性的地层；获取所述测试岩样在实验室环境下的纵波波速实验室测量值和生热率实验室测量值；所述实验室环境包括温度和压力；确定第一导数关系式、第二导数关系式以及纵波波速
‑
生热率对数经验关系式；所述第一导数关系式为温度对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述第二导数关系式为压力对所述纵波波速实验室测量值的导数关系式；所述纵波波速
‑
生热率对数经验关系式为所述纵波波速实验室测量值和所述生热率实验室测量值之间的对数关系式；对干热岩资源潜力区的每两个钻井之间进行层析成像反演，得到每两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面；所述纵波波速原位测量剖面包括若干个纵波波速原位测量值；根据所述第一导数关系式以及所述第二导数关系式，确定校正因子；根据所述校正因子对所述纵波波速原位测量值进行校正，得到实验室环境下的纵波波速值；根据所述实验室环境下的纵波波速值以及所述纵波波速
‑
生热率对数经验关系式确定所述纵波波速原位测量值对应的生热率测量值，得到每两个钻井之间的生热率剖面；根据各个生热率剖面进行插值细化，得到所述干热岩资源潜力区各测量点的生热率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对干热岩资源潜力区的每两个钻井之间进行层析成像反演，得到每两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面，具体包括：利用地震层析成像单元按照层级间距逐层采集每两个钻井之间的地震数据；每两个钻井中任意一个钻井为激发井，另一个钻井为接收井；对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演，依次得到两个钻井之间每层的纵波波速原位测量值，两个钻井之间的所有纵波波速原位测量值构成两个钻井之间的纵波波速原位测量剖面。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用射线层析法和波动方程层析法对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对逐层采集得到的所述地震数据进行井间地震层析成像反演，依次得到两个钻井之间每层的纵波波速原位测量值之后，所述方法还包括：利用钻井地层资料对得到的每层的纵波波速原位测量值进行校验；所述钻井地层资料为所述钻井在进行钻探时所记录的地层数据，包括所述钻井各地层的纵波波速钻孔测量值；若所述纵波波速原位测量值与所述纵波波速钻孔测量值之差大于设定阈值，则修改所述层级间距，并重新利用地震层析成像单元按照层级间距逐层采集每两个钻井之间的地震数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一导数关系式以及所述第
二导数关系式，确定校正因子，具体包括：确定纵波波速原位测量值处的温度变化量和压力变化量；所述温度变化量为温度随深度的变化量，所述压力变化量为压力随深度的变化量；根据所述温度变化量、所述压力变化量、所述第一导数关系式以及所述第二导数关系式，计算得到校正因子。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据下式计算得到校正因子：其中，ΔT表示所述温度变化量，ΔP表示所述压力变化量，v
p室
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭淑君，连晟，程正璞，孙晟，任政委，谢兴隆，田蒲源，王春辉，
申请(专利权)人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，
类型：发明
国别省市：