[发明专利]一种适于未固结砂岩的地热储层采灌模拟试验系统

说明书

本发明提供了一种适于未固结砂岩地热储层采灌模拟试验系统，包括相互连接的第一模拟系统和上覆地层压力模拟系统；第一模拟系统包括连接的地热储层模拟系统和地热水采灌模拟系统，地热储层模拟系统用于模拟未固结砂岩地热储层，地热水采灌模拟系统用于模拟所述未固结砂岩地热储层的地热采灌过程；上覆地层压力模拟系统用于模拟未固结砂岩地热储层的上覆地层压力。本发明用于模拟未固结砂岩地热储层采灌过程，为未固结砂岩地热储层采灌过程中所面临的问题研究提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及地热资源开发技术领域，具体涉及一种适于未固结砂岩的地热储层采灌模拟试验系统。

背景技术

全球的化石能源自第二次工业革命以来就被不断消耗，未来面临着枯竭的风险。地热资源作为清洁能源，因其储量巨大、分布广泛等优点而被世界各国视为未来能源的发展方向之一。我国目前是水热型地热资源的利用大国，直接利用量位居世界首位。水热资源储层岩石大多为未固结砂岩，在水热型地热资源开采的过程中为了保护地质环境，实现地热资源的可持续发展，必须进行地热回灌。地热回灌是维持地热田可持续开发利用的必要措施之一，地热回灌就是把地热尾水经过回灌系统自然回灌或加压回灌至热储中，其目的主要是处理地热尾水、改善或恢复热储的产热能力、保持热储的流体压力并维持地热田的开采条件。如何确保在采水量满足用热需求的前提下，维持储层产热能力和开采条件是目前保证地热可持续开发利用的重要一环。目前砂岩热储尾水回灌面临较高地层压力、热储堵塞、出砂等问题，急需要攻关解决。

发明内容

本发明公开一种适用于未固结砂岩地热储层采灌模拟试验系统，为研究未固结砂岩地热储层采灌过程中遇到的相关科学问题提供技术支撑。

本发明提供一种适于未固结砂岩的地热储层采灌模拟试验系统，其特征在于，包括：

相连的地热储层模拟系统、地热水采灌模拟系统和上覆地层压力模拟系统；

所述地热储层模拟系统，用于模拟未固结砂岩地热储层；

所述地热水采灌模拟系统，用于模拟所述未固结砂岩地热储层的地热采灌过程；

所述上覆地层压力模拟系统，用于模拟所述未固结砂岩地热储层的上覆地层压力。

进一步地，所述地热储层模拟系统包括：

外壳、热源模块、温度控制模块、第一保温模块、第二保温模块、储层和上覆盖板；

所述热源模块内置于外壳底部，所述温度控制模块与所述热源模块相连接，所述第一保温模块内置于外壳侧壁上，所述第二保温模块覆盖于所述储层上表面，所述储层填充于所述外壳中，所述上覆盖板覆盖于所述第二保温模块上；

所述热源模块，用于加热；

所述温度控制模块，用于调控所述储层温度；

所述第一保温模块和所述第二保温模块都用于减少系统热量散失，使系统的温度维持较为稳定的状态；

所述上覆盖板，用于模拟所述地热储层的上覆盖层。

进一步地，所述地热水采灌模拟系统包括：

通过第一高压管线依次连接的第一水箱、第一泵体、回灌井，以及通过第二高压管线依次连接的开采井、第二泵体和第二水箱，所述回灌井和所述开采井垂直设置于所述储层内部；

所述第一泵体用于通过所述回灌井将所述第一水箱的试验流体注入所述储层，所述第二泵体用于从所述开采井中抽取所述试验流体并储藏于所述第二水箱。

进一步地，地热水采灌模拟系统还包括：

防砂管网，所述防砂管网设置于所述开采井下端；

所述防砂管网，用于防止沙砾堵塞流体通道。