[發明專利]一種用于研究地熱回灌堵塞機理的模擬試驗方法

有效

• 申請號: 201911069896.8
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110689793B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張平平;王成明;趙季初;康鳳新;劉志濤;秦耀軍;王肖波;代娜;王立東;劉勝利;王秀芹;朱猛;萬軍偉;張航星
• 申請（專利權）人: 山東省地勘局第二水文地質工程地質大隊（山東省魯北地質工程勘察院）
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 濟南尚本知識產權代理事務所(普通合伙) 37307
• 代理人: 楊寶根;董潔

1.一種用于研究地熱回灌堵塞機理的模擬試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)鋪設模擬砂槽，上部采用粘土作為隔水層，下部采用砂巖作為熱儲層，在砂巖中布設數個壓力傳感器，并進行編號；在熱儲層中設置有多個取水點，每一取水點處埋設示蹤劑檢測取樣水管，并進行編號；位于同一直線上的示蹤劑檢測取樣水管長度不同；

(2)設置貫通隔水層以及熱儲層的開采井和回灌井，在開采井和回灌井之間，以及在開采井和回灌井的外圍，均勻等距布設同層位的水位監測井；在所述的開采井、回灌井以及水位監測井內布設壓力水位計；所有的壓力傳感器以及壓力水位計均通過數據采集器接入電腦；在隔水層和熱儲層上還布設砂樣采集孔，在該砂樣采集孔處的頂部安裝有可折疊端蓋，向砂樣采集孔內放置砂樣采集籠，該砂樣采集籠的下部位于熱儲層段，采用橋式濾水管；與砂槽對應的砂樣采集籠的下部裝入砂，上部裝入粘土，所述的砂樣采集籠的內部可拆卸的安裝有一同軸設置的內管，所述的內管的下部設置有與橋式濾水管對應的內管濾水孔，該內管的下部形成固定弧形板以及與固定弧形板對接的開合弧形板，該開合弧形板的上部轉動的安裝在環形片上，在該固定弧形板的下部設置有對開合弧形板限位的卡扣；所述的砂樣采集籠與砂樣采集孔的孔壁之間設置止水圈，所述砂樣采集籠頂部焊接吊環；

(3)配置抽水設備、回灌設備及管路：抽水設備安裝在開采井，供水管路與抽水設備連通，分布在開采井；回灌管路分布在回灌井，回灌設備作為水處理設備，安裝連接在供水管路與回灌管路之間；

(4)在每一水位監測井中放入一與自吸泵連通的取水軟管，該水位監測井同時作為示蹤劑檢測取樣井使用；

(5)所有的水位監測井通過連通管與水平設置的補水管道相連通，在連通管上安裝有連通管閥門，所述的補水管道位于熱儲層的外部；

(6)在砂槽外圍接取水閥門，取水閥門安裝在砂槽四周，自上而下均有分布，可實現對砂槽不同深度不同位置的水樣提取，便于對各取水點的水樣進行采集；

(7)在砂槽底部布設帶有濾水孔的石油套管，在石油套管的外圍包網后形成排水管，用于放空砂槽內存儲的水；

(8)進行回灌實驗；

所述的熱儲層從上至下被設置成兩層單元熱儲層，上層單元熱儲層厚度1m、孔隙度為25％、砂巖顆粒主要在0.075～0.25mm之間，下層單元熱儲層厚度2m、孔隙度為30％、砂巖顆粒主要在0.25～0.5mm之間。

2.根據權利要求1所述的一種用于研究地熱回灌堵塞機理的模擬試驗方法，其特征在于，在砂巖中布設的數個壓力傳感器呈網格狀分布。

3.根據權利要求1所述的一種用于研究地熱回灌堵塞機理的模擬試驗方法，其特征在于，所述的示蹤劑檢測取樣水管的一端封閉，一端開口，在接近封閉端一側的示蹤劑檢測取樣水管上設置有濾水孔，在所述濾水孔的外圍包覆有過濾網。

4.根據權利要求1所述的一種用于研究地熱回灌堵塞機理的模擬試驗方法，其特征在于，所述的砂樣采集籠的直徑為80～90mm。