[發明專利]水熱型地熱井工廠的建立方法及水熱型地熱井工廠

在審

• 申請號: 202110024107.X
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113294137A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉斌;李紅巖;王江峰;王鵬濤;張獻喻;黃海;王萍;隋少強;趙宇璇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;中石化綠源地熱能（陜西）開發有限公司;西安石油大學
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;F24T10/20;F24D15/00;G06F30/20;G06F119/08;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 西安瀚匯專利代理事務所(普通合伙) 61279
• 代理人: 汪重慶

1.一種水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，地質模型建立：根據地熱藏熱儲層厚度分布范圍，建立地熱地質概念模型；

步驟2，地熱井穩定涌水量確定；

步驟3，壓力場分析及地熱井井距確定；

步驟4，溫度場分析及采灌井距確定；

步驟5，井網部署。

2.根據權利要求1所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟2包括以下步驟：

步驟21)，通過擬合抽水試驗得到Q＝f(s)曲線，計算不同最大水位降深時的單井穩定涌水量；

步驟22)，結合地熱地質概念模型模擬結果，得到不同水位降深時熱儲層厚度與穩定涌水量之間的關系。

3.根據權利要求2所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟2具體操作如下：采用曲線誤差擬合法，對4口地熱井涌水量Q與最大水位降深S關系曲線進行了擬合；在EXCEL軟件中采用最小二乘法進行試算，得到，單井穩定涌水量Q與水位降深S之間的關系為：

S＝0.0007Q2+0.0421Q+0.0981。

4.根據權利要求1所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟3具體操作如下：

依據單井抽水試驗資料，采用承壓完整井單井穩定流抽水試驗時的Dupuit公式和庫薩金抽水影響半徑經驗公式：

式中：R—影響半徑(m)；K—滲透系數(m/d)；Q—地熱井涌水量(m3/d)；S—穩定水位降深(m)；M—熱儲層厚度(m)；r—井眼半徑(m)；

數值模擬計算結果與理論公式計算結果基本一致，單井涌水量越大，其影響半徑越大；根據單井最大水位降深時，計算得到地熱井開采影響半徑，進而確定最佳地熱井井距。

5.根據權利要求1所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟4包括以下步驟：

步驟41)，利用地熱地質概念模型，假設地下供水半徑無限大，以及地熱井涌水水溫、回灌井回灌溫度、熱儲層厚度、地熱井最大水位降深、單井穩定涌水量、一個供暖周期內的供暖天數、剩余時間恢復水位和地層熱量，計算供暖時間年限內，不同采灌井距冷鋒推進前緣位置；

步驟42)，根據不同采灌井距條件下回灌水冷鋒前緣推進圖和不同井距下地熱井井口水溫隨供暖時間變化曲線圖得出供暖周期內冷鋒前緣不會到達地熱井井底的采灌井距；

步驟43)，進一步結合基準地層溫度，從不同回灌溫度下最佳采灌井距曲線圖得出最佳采灌井距。

6.根據權利要求1所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟5包括以下步驟：

步驟51)開發層系確定；

步驟52)叢式井網形式確定。

7.根據權利要求6所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟51)通過對地熱井開展單采涌水試驗測試，進行開發層系確定。

8.根據權利要求1所述水熱型地熱井工廠的建立方法，其特征在于，所述步驟52)根據地面小區實際供暖面積進行選取，根據以上井距數據的確定按照臺式井、叢式井的方式進行井網布設。

9.根據權利要求1～8任一項所述水熱型地熱井工廠的建立方法建立的水熱型地熱井工廠，其特征在于，將多個地熱井井口集中在最小區域內，井眼向多方位展布。

10.根據權利要求9所述水熱型地熱井工廠，其特征在于，當熱儲層頂界埋深超過2000米時，為一臺四井或一臺六井，井口間距6米，各井方位相差60°，A靶水平位移500米即可滿足各井間距超過500米。