CN110886604A - 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 - Google Patents
一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110886604A CN110886604A CN201911213325.7A CN201911213325A CN110886604A CN 110886604 A CN110886604 A CN 110886604A CN 201911213325 A CN201911213325 A CN 201911213325A CN 110886604 A CN110886604 A CN 110886604A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- exploration
- geothermal
- geological
- requirements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 43
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 28
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 28
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 15
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- XZPVPNZTYPUODG-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[Cl-] XZPVPNZTYPUODG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/005—Testing the nature of borehole walls or the formation by using drilling mud or cutting data
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/02—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明涉及地热资源技术领域,且公开了一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,包括以下步骤,地质测量,选择一区域,结合该区域以往石油勘查资料和地质调查资料,查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造和岩浆活动,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万‑1/2.5万,地热田图件应选择1/5万‑1/2.5万。该基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,通过实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,计算机数据模拟之后得到地质剖面信息和存在的地热信息,计算机总结模板公式计算地热资源分布可以节省大量的人工分析时间,提高效率,节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及地热资源技术领域,具体为一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法。
背景技术
地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变,地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源,其功能多,用途广,不仅是一种洁净的能源资源,可供发电、采暖等利用,而且还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐和铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源,同时还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。
传统的地热资源勘察中,收集到的各种数据多依赖人力计算分析,费时费力,而通过地热资源勘察的参数,完全可以得到一套公式模板进行计算机分析,省去大量的人力分析时间,节点数据套入模板得到最终的分析结果,故而提出一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,具备省时省力等优点,解决了传统的地热资源勘察中,收集到的各种数据多依赖人力计算分析,费时费力的问题。
(二)技术方案
为实现上述省时省力的目的,本发明提供如下技术方案:一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,包括以下步骤:
1)地质测量,选择一区域,结合该区域以往石油勘查资料和地质调查资料,查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造和岩浆活动,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万-1/2.5万,地热田图件应选择1/5万-1/2.5万;
2)地球化学调查,在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查,采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水和大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系,进行温标计算,推断深部热储温度,测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄,地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致;
3)地球物理调查,在普查阶段进行地球物理调查,圈定地热异常范围和热储体的空间分布,确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布;如松辽盆地北部,该区主要为层状热储,勘查一般利用人工地震法较准确的测定断裂位置、产状和热储结构,利用磁大地电流法确定地热田的热储位置和规模,地球物理调查比例尺应与地面测绘比例尺一致,对获得的物探资料,应结合地热地质条件、地热流体特征进行分析,提出综合解译成果,作为勘探井的布置依据;
4)钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm;
5)实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数;
6)计算机数据模拟,将步骤1-5得到的有效信息输入计算机,利用计算机的数据处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法把大量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前,此外允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示,使隐含于数据之中不可见的现象转化为可见,得到地质剖面信息和存在的地热信息;
7)动态监测,建立地热流体动态监测网,以掌握地热流体的天然动态和开采动态变化规律,对已开发的地热田应在已有观测点网的基础上继续进行监测,以了解开采降落漏斗范围及其发展趋势,为研究地热田水位(压力)下降、地面沉降或地面塌陷等环境地质问题提供基础资料,观测井的布设以能控制地热储量动态为目的,普查阶段每个地热田建立控制性监测点1-2个,详查阶段每一热储建立1-2个,勘探阶段每一热储设立2-3个,监测内容包括:水位或压力、流量、温度及热流体化学成分,监测频率根据不同动态类型而定,水位(压力)、温度、流量监测,一般每月2-3次,水质监测,一般每年1-2次。
优选的,步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,每一热田应有1-2个勘探井要求全部取芯,探采结合井可间断取芯,但必须做好岩屑录井、钻时录井和钻井液录井,岩芯采取与岩屑录井应满足划分地层、确定破碎带、储层岩性和厚度等要求。
优选的,步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,勘探井在钻进过程中和完井后必须进行地球物理测井,测井项目取决于地质需要,一般井段做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽玛、井温和井底温度等项目,完井后除做上述项目外,进行稳态井温测量,对中低温大型地热田还应做密度、声波、中子和流量测井。
优选的,步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,目的层井段,必须经常对泥浆槽液面及泥浆池中的泥浆量的变化进行观察,注意有否漏失,漏失量及速度、漏失前后泥浆性能的变化,详细记录钻进的涌水、井喷、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径等现象的起止时间、井深、层位及采取的处理措施等,对井涌或井喷还应详细观察记录涌、喷量及高度,连续或间断的涌喷规律、涌喷前后的泥浆性能变化等,系统测定井口泥浆的温度变化,在钻入热储目的层段时应加密观测并做好记录,钻进过程中对蹩、跳钻、放空等情况应认真记录起止时间、井深、层位、蹩跳程度、钻时情况,做好地质方面的分析判断。
优选的,步骤5所述实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,地热流体化学成分应进行全分析、微量元素分析、放射性元素及总α总β放射性的分析,对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标的分析,根据不同的利用目的增加其他分析项目,地热流体全分析各勘查阶段的勘探井全部取样,放射同位素详查阶段可取3-5个,勘探阶段5-7个。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,具备以下有益效果:
1、该基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,通过实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,计算机数据模拟,将步骤1-5得到的有效信息输入计算机,利用计算机的数据处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法把大量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前,此外允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示,使隐含于数据之中不可见的现象转化为可见,得到地质剖面信息和存在的地热信息,计算机总结模板公式计算地热资源分布可以节省大量的人工分析时间,提高效率,节省人力。
2、该基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,通过钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,实地钻探结合已有数据进行分析,使得分析结果更加可靠。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,包括以下步骤:
1)地质测量,选择一区域,结合该区域以往石油勘查资料和地质调查资料,查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造和岩浆活动,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万-1/2.5万,地热田图件应选择1/5万-1/2.5万;
2)地球化学调查,在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查,采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水和大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系,进行温标计算,推断深部热储温度,测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄,地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致;
3)地球物理调查,在普查阶段进行地球物理调查,圈定地热异常范围和热储体的空间分布,确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布;如松辽盆地北部,该区主要为层状热储,勘查一般利用人工地震法较准确的测定断裂位置、产状和热储结构,利用磁大地电流法确定地热田的热储位置和规模,地球物理调查比例尺应与地面测绘比例尺一致,对获得的物探资料,应结合地热地质条件、地热流体特征进行分析,提出综合解译成果,作为勘探井的布置依据;
4)钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm;
5)实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数;
6)计算机数据模拟,将步骤1-5得到的有效信息输入计算机,利用计算机的数据处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法把大量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前,此外允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示,使隐含于数据之中不可见的现象转化为可见,得到地质剖面信息和存在的地热信息,建立勘查区地质模型,根据区内地质体数学特征,利用不同时代地层的分布及产状、顶底板埋深、厚度及断裂产状特征等建立地质概念模型,并结合钻孔地质柱状图,各钻孔孔位通过GPS定位系统进行严格定位,获取野外地理坐标信息,做成三维立体图,此项工作将现有的理论性的认识转化为可操作的可视化地质特征,GIS的可视化功能直观地展示了地质构造和各热储层的分布等信息,在此基础上对勘查区的热源、水源、热储层及盖层的各类信息数字化,建立空间立体热储数学模型,将各热储层信息进行量化,并分别进行计算各自地热资源量,采集各相关信息时,主要把各热储层的顶底板埋深、厚度、砂泥比、热储顶底板温度值(或热储平均温度值)、地热流体化学特征值、地热水动态监测数据及渗透系数、导水系数及其它水文地质参数等进行量化,再对各项进行的数字化成图,建立对应的数据库和数据库管理系统(DBMS),根据经纬度坐标自动在地图上生成各井点、动态监测点和测温点等点文件,并自动完成属性挂接,根据地温梯度、断裂构造及各热储层的发育情况,结合钻孔分布,布置计算剖分点,并自动成图,然后在叠加不同的图层分别读入各热储相关数据;
7)动态监测,建立地热流体动态监测网,以掌握地热流体的天然动态和开采动态变化规律,对已开发的地热田应在已有观测点网的基础上继续进行监测,以了解开采降落漏斗范围及其发展趋势,为研究地热田水位(压力)下降、地面沉降或地面塌陷等环境地质问题提供基础资料,观测井的布设以能控制地热储量动态为目的,普查阶段每个地热田建立控制性监测点1-2个,详查阶段每一热储建立1-2个,勘探阶段每一热储设立2-3个,监测内容包括:水位或压力、流量、温度及热流体化学成分,监测频率根据不同动态类型而定,水位(压力)、温度、流量监测,一般每月2-3次,水质监测,一般每年1-2次。
步骤4钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,每一热田应有1-2个勘探井要求全部取芯,探采结合井可间断取芯,但必须做好岩屑录井、钻时录井和钻井液录井,岩芯采取与岩屑录井应满足划分地层、确定破碎带、储层岩性和厚度等要求,步骤4钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,勘探井在钻进过程中和完井后必须进行地球物理测井,测井项目取决于地质需要,一般井段做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽玛、井温和井底温度等项目,完井后除做上述项目外,进行稳态井温测量,对中低温大型地热田还应做密度、声波、中子和流量测井,步骤4钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,目的层井段,必须经常对泥浆槽液面及泥浆池中的泥浆量的变化进行观察,注意有否漏失,漏失量及速度、漏失前后泥浆性能的变化,详细记录钻进的涌水、井喷、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径等现象的起止时间、井深、层位及采取的处理措施等,对井涌或井喷还应详细观察记录涌、喷量及高度,连续或间断的涌喷规律、涌喷前后的泥浆性能变化等,系统测定井口泥浆的温度变化,在钻入热储目的层段时应加密观测并做好记录,钻进过程中对蹩、跳钻、放空等情况应认真记录起止时间、井深、层位、蹩跳程度、钻时情况,做好地质方面的分析判断,步骤5实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,地热流体化学成分应进行全分析、微量元素分析、放射性元素及总α总β放射性的分析,对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标的分析,根据不同的利用目的增加其他分析项目,地热流体全分析各勘查阶段的勘探井全部取样,放射同位素详查阶段可取3-5个,勘探阶段5-7个。
本发明的有益效果是:该基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,该基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,通过实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,计算机数据模拟,将步骤1-5得到的有效信息输入计算机,利用计算机的数据处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法把大量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前,此外允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示,使隐含于数据之中不可见的现象转化为可见,得到地质剖面信息和存在的地热信息,计算机总结模板公式计算地热资源分布可以节省大量的人工分析时间,提高效率,节省人力,通过钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,实地钻探结合已有数据进行分析,使得分析结果更加可靠,解决了传统的地热资源勘察中,收集到的各种数据多依赖人力计算分析,费时费力的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)地质测量,选择一区域,结合该区域以往石油勘查资料和地质调查资料,查明地热田的地层时代、岩性特征、地质构造和岩浆活动,地质测量图件比例尺区域性图件应选择1/10万-1/2.5万,地热田图件应选择1/5万-1/2.5万;
2)地球化学调查,在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查,采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水和大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系,进行温标计算,推断深部热储温度,测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄,地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致;
3)地球物理调查,在普查阶段进行地球物理调查,圈定地热异常范围和热储体的空间分布,确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布;如松辽盆地北部,该区主要为层状热储,勘查一般利用人工地震法较准确的测定断裂位置、产状和热储结构,利用磁大地电流法确定地热田的热储位置和规模,地球物理调查比例尺应与地面测绘比例尺一致,对获得的物探资料,应结合地热地质条件、地热流体特征进行分析,提出综合解译成果,作为勘探井的布置依据;
4)钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm;
5)实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数;
6)计算机数据模拟,将步骤1-5得到的有效信息输入计算机,利用计算机的数据处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法把大量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前,此外允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示,使隐含于数据之中不可见的现象转化为可见,得到地质剖面信息和存在的地热信息;
7)动态监测,建立地热流体动态监测网,以掌握地热流体的天然动态和开采动态变化规律,对已开发的地热田应在已有观测点网的基础上继续进行监测,以了解开采降落漏斗范围及其发展趋势,为研究地热田水位(压力)下降、地面沉降或地面塌陷等环境地质问题提供基础资料,观测井的布设以能控制地热储量动态为目的,普查阶段每个地热田建立控制性监测点1-2个,详查阶段每一热储建立1-2个,勘探阶段每一热储设立2-3个,监测内容包括:水位或压力、流量、温度及热流体化学成分,监测频率根据不同动态类型而定,水位(压力)、温度、流量监测,一般每月2-3次,水质监测,一般每年1-2次。
2.根据权利要求1所述的一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,其特征在于:步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,每一热田应有1-2个勘探井要求全部取芯,探采结合井可间断取芯,但必须做好岩屑录井、钻时录井和钻井液录井,岩芯采取与岩屑录井应满足划分地层、确定破碎带、储层岩性和厚度等要求。
3.根据权利要求1所述的一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,其特征在于:步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,勘探井在钻进过程中和完井后必须进行地球物理测井,测井项目取决于地质需要,一般井段做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽玛、井温和井底温度等项目,完井后除做上述项目外,进行稳态井温测量,对中低温大型地热田还应做密度、声波、中子和流量测井。
4.根据权利要求1所述的一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,其特征在于:步骤4所述钻探,勘探井的设计、施工和勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要,主要查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体质量,勘探井应保持垂直,在100m深度内其井斜不应大于10,勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,探采结合井还应满足生产井设计抽水量及水泥固井及可能下入滤水管的要求,地质勘探井终井口径不小于91mm,目的层井段,必须经常对泥浆槽液面及泥浆池中的泥浆量的变化进行观察,注意有否漏失,漏失量及速度、漏失前后泥浆性能的变化,详细记录钻进的涌水、井喷、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径等现象的起止时间、井深、层位及采取的处理措施等,对井涌或井喷还应详细观察记录涌、喷量及高度,连续或间断的涌喷规律、涌喷前后的泥浆性能变化等,系统测定井口泥浆的温度变化,在钻入热储目的层段时应加密观测并做好记录,钻进过程中对蹩、跳钻、放空等情况应认真记录起止时间、井深、层位、蹩跳程度、钻时情况,做好地质方面的分析判断。
5.根据权利要求1所述的一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法,其特征在于:步骤5所述实验分析,系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获得热储的有关参数,地热流体化学成分应进行全分析、微量元素分析、放射性元素及总α总β放射性的分析,对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标的分析,根据不同的利用目的增加其他分析项目,地热流体全分析各勘查阶段的勘探井全部取样,放射同位素详查阶段可取3-5个,勘探阶段5-7个。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911213325.7A CN110886604B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911213325.7A CN110886604B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110886604A true CN110886604A (zh) | 2020-03-17 |
CN110886604B CN110886604B (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=69749962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911213325.7A Active CN110886604B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110886604B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111984721A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-24 | 北京探矿工程研究所 | 一种地热资源综合评价系统及方法 |
CN112541270A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-23 | 湖北省地质环境总站 | 一种基于断裂对流型地热系统温泉成因模型 |
CN112860926A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-28 | 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 | 应用于岩土工程勘察行业的图形叠加生成的方法 |
CN113076883A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-06 | 西南石油大学 | 一种基于图像特征识别的井喷气体流速测量方法 |
CN113847015A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-28 | 中核坤华能源发展有限公司 | 一种高温地热钻进过程中热储层位置的实时判断方法 |
CN114370267A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-19 | 核工业北京地质研究院 | 一种高温地热田钻进过程中钻遇热储温度的实时计算方法 |
CN116661354A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-08-29 | 广州宝能能源管理股份有限公司 | 无菌热水系统的远程监控管理方法及系统 |
CN116883852A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-13 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种基于高光谱的岩芯数据获取方法及系统 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4378055A (en) * | 1977-08-05 | 1983-03-29 | Phillips Petroleum Company | Analyzing for helium in drilling muds to locate geothermal reservoirs |
JP2003294853A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-15 | Oyo Corp | 空中地下構造探査方法 |
WO2012106020A1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for advanced well access to subterranean formations |
US20150012219A1 (en) * | 2011-02-17 | 2015-01-08 | Selman and Associates, Ltd. | System for near real time surface logging of a geothermal well, a hydrocarbon well, or a testing well using a mass spectrometer |
CA2865333A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-03-26 | Thomas H. Selman | Systems and methods for near real time surface logging of a geothermal well, a hydrocarbon well, or a testing well using a mass spectrometer |
WO2016187048A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Schlumberger Technology Corporation | Prospect assessment using structural frameworks |
US20170139078A1 (en) * | 2013-12-31 | 2017-05-18 | Biota Technology, Inc. | Microbiome based systems, apparatus and methods for the exploration and production of hydrocarbons |
US20170167253A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-15 | Schlumberger Technology Corporation | Apodization of Piezo-Composite Acoustic Elements |
CN107762474A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种低渗透稠油油藏压裂方法 |
CN108412462A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-08-17 | 中国石油大学(北京) | 一种同井回灌开发地热能的方法 |
CN109326165A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-12 | 中国石油大学(华东) | 回灌模拟装置 |
US20190212460A1 (en) * | 2018-01-08 | 2019-07-11 | Dagang Oil Field Of Cnpc | Method for secondary exploration of old oil area in fault subsidence basin |
-
2019
- 2019-12-02 CN CN201911213325.7A patent/CN110886604B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4378055A (en) * | 1977-08-05 | 1983-03-29 | Phillips Petroleum Company | Analyzing for helium in drilling muds to locate geothermal reservoirs |
JP2003294853A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-15 | Oyo Corp | 空中地下構造探査方法 |
WO2012106020A1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for advanced well access to subterranean formations |
US20150012219A1 (en) * | 2011-02-17 | 2015-01-08 | Selman and Associates, Ltd. | System for near real time surface logging of a geothermal well, a hydrocarbon well, or a testing well using a mass spectrometer |
CA2865333A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-03-26 | Thomas H. Selman | Systems and methods for near real time surface logging of a geothermal well, a hydrocarbon well, or a testing well using a mass spectrometer |
US20170139078A1 (en) * | 2013-12-31 | 2017-05-18 | Biota Technology, Inc. | Microbiome based systems, apparatus and methods for the exploration and production of hydrocarbons |
WO2016187048A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Schlumberger Technology Corporation | Prospect assessment using structural frameworks |
US20170167253A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-15 | Schlumberger Technology Corporation | Apodization of Piezo-Composite Acoustic Elements |
CN107762474A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种低渗透稠油油藏压裂方法 |
US20190212460A1 (en) * | 2018-01-08 | 2019-07-11 | Dagang Oil Field Of Cnpc | Method for secondary exploration of old oil area in fault subsidence basin |
CN108412462A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-08-17 | 中国石油大学(北京) | 一种同井回灌开发地热能的方法 |
CN109326165A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-12 | 中国石油大学(华东) | 回灌模拟装置 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
吴春发等: "盆地模拟技术在地热资源勘探开发中应用", 《资源调查与环境》 * |
吴春发等: "盆地模拟技术在地热资源勘探开发中应用", 《资源调查与环境》, vol. 24, no. 003, 31 December 2003 (2003-12-31), pages 222 - 226 * |
孙希满等: "地热资源的勘查方法手段", 《黑龙江科技信息》 * |
孙希满等: "地热资源的勘查方法手段", 《黑龙江科技信息》, no. 028, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 10 * |
段忠丰等: "华北地区煤系地层岩石热导率特征及对热害的影响", 《煤炭科学技术》 * |
段忠丰等: "华北地区煤系地层岩石热导率特征及对热害的影响", 《煤炭科学技术》, no. 008, 31 December 2013 (2013-12-31), pages 15 - 18 * |
秦胜伍: "基于GIS的隧道施工超前地质预报", 中国博士学位论文全文数据库基础科学辑, no. 8, pages 17 - 88 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111984721A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-24 | 北京探矿工程研究所 | 一种地热资源综合评价系统及方法 |
CN112541270A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-23 | 湖北省地质环境总站 | 一种基于断裂对流型地热系统温泉成因模型 |
CN112860926A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-28 | 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 | 应用于岩土工程勘察行业的图形叠加生成的方法 |
CN112860926B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-07-28 | 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 | 应用于岩土工程勘察行业的图形叠加生成的方法 |
CN113076883B (zh) * | 2021-04-08 | 2022-05-06 | 西南石油大学 | 一种基于图像特征识别的井喷气体流速测量方法 |
CN113076883A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-06 | 西南石油大学 | 一种基于图像特征识别的井喷气体流速测量方法 |
CN113847015A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-28 | 中核坤华能源发展有限公司 | 一种高温地热钻进过程中热储层位置的实时判断方法 |
CN113847015B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-12-22 | 中核坤华能源发展有限公司 | 一种高温地热钻进过程中热储层位置的实时判断方法 |
CN114370267A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-19 | 核工业北京地质研究院 | 一种高温地热田钻进过程中钻遇热储温度的实时计算方法 |
CN116661354A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-08-29 | 广州宝能能源管理股份有限公司 | 无菌热水系统的远程监控管理方法及系统 |
CN116661354B (zh) * | 2023-06-12 | 2023-12-01 | 广州宝能能源管理股份有限公司 | 无菌热水系统的远程监控管理方法及系统 |
CN116883852A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-13 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种基于高光谱的岩芯数据获取方法及系统 |
CN116883852B (zh) * | 2023-08-29 | 2024-03-08 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种基于高光谱的岩芯数据获取方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110886604B (zh) | 2023-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110886604B (zh) | 一种基于计算机模拟技术的高效地热资源勘察方法 | |
CN106437844B (zh) | 一种超前预报隧道涌水位置的方法 | |
McNamara et al. | Heterogeneity of structure and stress in the Rotokawa Geothermal Field, New Zealand | |
CN110795878A (zh) | 一种隧道涌水量预测方法 | |
CN109871648A (zh) | 地下水资源三维可视化动态监测结构模型的构建方法 | |
Lo et al. | The combined use of heat-pulse flowmeter logging and packer testing for transmissive fracture recognition | |
CN113552652B (zh) | 一种离子型稀土矿隐伏渗漏通道综合勘查方法 | |
CN118094903A (zh) | 一种干热岩资源的确定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
Muhammad et al. | Prediction criteria for groundwater potential zones in Kemuning District, Indonesia using the integration of geoelectrical and physical parameters | |
Holden et al. | Integration of production logs helps to understand heterogeneity of Mishrif reservoir in Rumaila | |
Hsu et al. | Unravelling preferential flow paths and estimating groundwater potential in a fractured metamorphic aquifer in Taiwan by using borehole logs and hybrid DFN/EPM model | |
Kerrou et al. | Numerical and polynomial modelling to assess environmental and hydraulic impacts of the future geological radwaste repository in Meuse site (France) | |
Zhang et al. | Research on rapid evaluation of rock mass quality based on ultrasonic borehole imaging technology and fractal method | |
Aydin et al. | Characterization of Geothermal Reservoirs | |
Fomenko | An integrated lithostratigraphic and geomechanical conceptualization of dense fracture networks in a shallow Paleozoic dolostone | |
CN110454155B (zh) | 一种应用磁化率测井方法确定第四纪地层年代的方法 | |
CN109917489B (zh) | 一种地下承压水位确定的新方法 | |
Reeves et al. | The relevance of aquifer-flow mechanisms to exploration and development of groundwater resources | |
Kristensen et al. | Examining the possibilities of establishing thermal storage in the chalk/limestone aquifer in the greater Copenhagen area | |
Ofwona | Introduction to geophysical well logging and flow testing | |
Ahmed | EXPLORATION AND ESTIMATION PETROLEUM RESERVES | |
Walsh et al. | Characterization and quantification of the methane hydrate resource potential associated with the Barrow Gas Fields | |
Ali Edris et al. | Implementation of Coupled 3D Geomechanics and Discrete Fracture Network (DFN) Models in Field Development Optimisation: A Case Study from Carbonate Reservoir, Abu Dhabi | |
Geier | Site-characterization data needs for hydrogeological evaluation | |
Chang et al. | Using a 1D numerical temperature recovery model to estimate in-situ thermal diffusivity by an up-welling heat source in an artesian well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |