(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210968186.4 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 中石化绿源地热能开发有限公司 地址 071800 河北省保定市雄县雄州路746 号 (72)发明人 阴建新　李红岩　高小荣　孙彩霞　 卢星辰　任小庆　 (74)专利代理 机构 西安瀚汇 专利代理事务所 (普通合伙) 61279 专利代理师 汪重庆 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06T 17/05(2011.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种地热储层多场耦合数值模拟方法 (57)摘要 本发明提供了一种地热储层多场耦合数值 模拟方法； 包括以下步骤： 步骤1， 基础地质研究； 步骤2， 热储特征研究； 步骤3， 三维地质模型构 建； 步骤4， 初始关键参数确定； 步骤5， 数学模型 的建立； 步骤6， 热储层开发利用的方案优化。 本 发明方法基于项目区地质构造、 完钻资料建立的 地质模型， 搭建水热型开发热储多场耦合数学模 型， 模拟大规模采灌条件下各参数的动态响应， 从而优化项目区地热开发采灌 运行参数， 并为其 他区域地热开发提供指导 性建议。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115310329 A 2022.11.08 CN 115310329 A 1.一种地热储层多场耦合数值模拟方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 基础地质研究： 对项目区的地质勘探、 成孔钻探、 水文地质、 动态监测进行资料 收集； 步骤2， 热储特征研究： 基于收集到的地质勘探、 成孔钻探、 水文地质、 动态监测资料， 进 行资料预处理； 再通过筛 选， 加载， 甄选出能应用于地质建模的相关数据； 步骤3， 三维地质模型构建： 在数据收集的基础上， 利用钻探分层、 测井资料建立地层界 面， 结合地质构造和沉积相关 资料建立 三维地质模型； 步骤4， 初始关键参数确定： 利用已有和实测的钻孔地温数据， 对地质剖面进行地温场 分析， 结合大地热流 值， 构建地温场分布； 利用已有和实测数据， 构建地下 水流场分布； 步骤5， 数学模型的建立： 首先将地热建模软件中生成的三维地质模型转化为数值模拟 软件可识别的网格文件； 根据孔渗、 密度、 热导率以及 采灌流量、 温度、 周期参数建立适用于 水热型开 发热储的多场耦合三维数学模型； 采用历年地热井动态监测数据对多场耦合三 维 数学模型进行验证， 并修正相关参数； 预测热储层在不同开采、 回灌条件下的动态响应特 征； 步骤6， 热储层开发利用的方案优化： 基于已建立的不同开采模式下热储层的动态分析 模型， 优化研究区域地热开发采灌运行参数， 并为相似区域井网部署及地热资源开发利用 提供指导 性建议。 2.如权利要求1所述的地热储层多场耦合数值模拟方法， 其特征在于， 所述三维地质模 型包括： 地层结构建模、 地层格架建模、 断层建模、 孔 渗物性建模。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115310329 A 2一种地热储层多场耦合数值模拟方 法 技术领域 [0001]本发明属于地热技 术领域； 尤其涉及一种地热储层多场耦合数值模拟方法。 背景技术 [0002]地热能是一种极具竞争力的可再生能源， 以资源量大、 利用效率高、 成本低廉和 CO2零排放为特征。 基于地热地质概念模型， 建立数学模型， 是可持续开发地热能的必要环 节， 可为地热能的开发利用提供不同情境下 的效益分析和环境影响， 为决策者提供最优的 开采方案 。 [0003]地热能开发过程中的数学模型通常涉及水流场和温度场的耦合， 在考虑溶解－沉 淀等化学反应过程时， 则需要耦合化学场。 水热耦合过程的模拟始于20世纪70年代， 多应用 于油田开 发等多项地质工程。 近20年来， 由于核废物处置及干热岩开 发等地质工程的兴起， 数值模拟技术已呈多场耦合模拟趋势。 目前， 未报道该数值模拟技术应用于水热型地热开 发利用领域。 [0004]目前， 现有技术存在以下不足： 针对大规模岩溶热储采灌条件下的多场耦合响应 仍不清楚， 应用多场耦合技术针对大型岩溶热储的模型构建仍有待发展； 针对模拟数据和 监测数据的动态集成研究仍不完善， 数据可视化研究仍比较欠缺。 急需一种能解决上述不 足的同时， 又能优化研究区域地热开发采灌运行参数， 并为相似区域井网部署及地热资源 开发利用提供指导 性建议的方法。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供了一种地热储层多场耦合数值模拟方法。 [0006]本发明是通过以下技 术方案实现的： [0007]本发明涉及一种地热储层多场耦合数值模拟方法， 包括以下步骤： [0008]步骤1， 基础地质研究： 对项目区的地质 勘探、 成孔钻探、 水文地质、 动态监测进行 数据收集； [0009]步骤2， 热储特征研究： 基于收集到的地质勘探、 成孔钻探、 水文地质、 动态监测资 料， 进行资料 预处理； 再通过筛 选、 加载， 挑选出能应用于地质建模的相关数据； [0010]步骤3， 三维地质模型构建： 在数据收集的基础上， 利用钻探分层、 测井资料建立地 层界面， 结合地质构 造和沉积相关资料建立三 维地质模型； 最终建立热储层网格模型， 描述 刻画储层非均质性； [0011]步骤4， 初始关键参数确定： 利用已有和实测的钻孔地温数据， 对地质剖面进行地 温场分析， 结合大地热流值， 构建地温场分布， 为热储数值模拟提供温度场分布的初始条 件； 利用已有和实测数据， 构建地下水流场分布； 为热储工程数值模拟提供水位、 压力场以 及流速场分布的初始条件， 确定侧向补给量以作为模型边界条件。 [0012]步骤5， 数学模型的建立： 将地热建模软件中生成的三维地质模型转化为数值模拟 软件可识别的网格文件； 基于已有资料确定的孔渗、 密度、 热导率以及 采灌流量、 温度、 周期说　明　书 1/4 页 3 CN 115310329 A 3