申请/专利权人：中国地质调查局油气资源调查中心

申请日：2023-10-30

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN117150591B

主分类号：G06F30/10

分类号：G06F30/10;G06F30/20;F24T10/20;E21B43/26;G01V1/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.12.19#实质审查的生效;2023.12.01#公开

摘要：本发明提供了一种多井增强型地热系统构建方法，其包括（1）向热储层中钻一口直井为多井增强型地热系统的注入井，同时以井口为中心并在其周边布设微地震监测浅井台站;（2）对直井开展规模化水力压裂，并对微地震监测浅井台站接收到的应力波开展矩张量反演获得震源机制信息，确定主水力裂缝的重要参数；（3）建立连续裂缝网络模型，并以地质蜂窝体积图像显示根据裂缝网络模型计算出的热储层内裂缝渗透率分布；（4）钻多靶点定向井为多井增强型地热系统的采出井，再对定向井进行次规模化水力压裂，与直井水力裂缝形成连通，最后循环取热。本发明有效解决了注入井和采出井之间连通性差、采收率低的问题，为干热岩型地热资源规模化开发提供支撑。

主权项：1.一种多井增强型地热系统构建方法，其特征在于，主要包括以下步骤：（1）向热储层中钻一口直井，为多井增强型地热系统的注入井，同时以井口为中心并在其周边布设微地震监测浅井台站，台站呈星型排列;（2）对上述步骤（1）中的直井开展规模化水力压裂，并对微地震监测浅井台站接收到的应力波开展矩张量反演获得震源机制信息，确定主水力裂缝的重要参数；（3）在步骤（2）的基础上建立连续裂缝网络模型，并以地质蜂窝体积图像显示根据所述裂缝网络模型计算出的热储层内裂缝渗透率分布；（4）与直井相隔特定距离钻多靶点定向井，为多井增强型地热系统的采出井，将定向井的靶点选择在上述步骤（3）计算出的热储层内裂缝渗透率的相近位置，再对定向井进行次规模化水力压裂，与直井水力裂缝形成连通，最后循环取热;所述步骤（1）中的热储层是指温度超过180℃，埋深3~6km，内部不存在流体或仅有少量地下流体且具有商业化开发价值的高温岩体；所述步骤（1）中的多井增强型地热系统是通过向储层钻井并压裂形成裂缝网络构建注入井和生产井的循环回路来提取热能发电的干热岩开发方式；所述步骤（1）中的星型排列是微地震监测台站布设方式的一种，所述微地震监测台站数量不少于60个且排列半径为4~5km;所述步骤（2）中，当所述震源的尺度远小于观测距离和地震波波长时震源可视为点源，此时所述震源机制信息可用矩张量来描述；所述矩张量反演的原理如下：基于地震震源的表示论和点源假设，在监测端k接收到的波形位移振幅uk为： （1）；其中，上式（1）中*号表示卷积运算；Gkix,t•,ξ,为弹性动力学格林函数，是由单位脉冲集中力引起的位移场，即震源ξ处、时刻、j方向的点力在监测点x处、t•时刻、i方向所产生的位移： （2）；所述矩张量可分解为各向同性部分、纯双力偶和补偿线性矢量偶极成分的方法，以及矩张量量化判别模型，基于表示体积成分与剪切成分比值R来判断破裂机制： （3）；其中，上式（3）中m*k为矩张量偏量部分的3个特征值；若R30，表明所述震源以张拉破裂为主；若30≤R≤30，表明所述震源以剪切破裂为主；R-30，为内缩源;所述步骤（4）中的特定距离是指定向井与直井的进口相隔不超过100m，进入热储层后的定向井的井底靶点与直井距离不少于350m；所述步骤（4）中的较高的热储层内裂缝渗透率是裂缝网络渗透率不低于70.0mD；所述步骤（4）中的次规模化水力压裂指液量不低于10000m³。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质调查局油气资源调查中心 一种多井增强型地热系统构建方法

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