[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

本發明涉及地熱資源的鉆井工程技術領域，公開了一種水熱型地熱井工廠的建立方法，步驟1，地質模型建立；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。本發明還提供了根據上述方法建立的水熱型地熱井工廠。本發明實現了在一個平臺上集中進行鉆完井作業，以密集的井位形成一個開發“工廠”，流水線式集中鉆井，以提高鉆井時效，同時實現開發的集中管理。

技術領域

本發明涉及地熱資源的鉆井工程技術領域，具體涉及水熱型地熱 井工廠的建立方法及水熱型地熱井工廠。

背景技術

地熱資源是指貯存在地球內部的可再生熱能，地熱資源的綜合開 發利用，對社會、經濟和環境均有顯著的效益，在發展國民經濟中已 顯示出越來越重要的作用。我國政府有關機構、地礦與石油、煤炭等 部門十分重視地熱資源的勘查研究和開發利用。

現有地熱井以分別管理、單獨鉆井為主，有待進一步改進提高。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種水熱 型地熱井工廠的建立方法及水熱型地熱井工廠。

為實現以上目的，本發明提供的水熱型地熱井工廠的建立方法， 采用如下技術方案：

一種水熱型地熱井工廠的建立方法，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。

進一步地，所述步驟1中地質建模是結合利用OpenGeoSys(OGS) 軟件進行建模，OGS采用適當的數值方法對不同場進行耦合，主要 包括：(1)水流場，即非等熱的多相流運動場：(2)溫度場，即多 相流系統內的熱傳遞場；(3)力學場，即非等熱的彈性和非彈性形變場；(4)化學場，即多組分溶質運移及地球化學反應場。

進一步地，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。

進一步地，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。

根據《地熱資源地質勘查規范》(GB/T11615-2010)要求：“計算 使用的壓力降低值一般不大于0.3MPa，最大不大于0.5MPa”，參考該 區域實際地質和開采特征，計算地熱井最大水位降深分別為10m、20m、 30m、40m、50m時，求解方程獲得單井穩定涌水量分別為63m³/h、96m³/h、 124m³/h、145m³/h、164m³/h。

進一步地，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：