[发明专利]一种基于双孔双渗模型确定回灌井与抽水井井间距的方法

说明书

本发明公开了一种基于双孔双渗模型确定回灌井与抽水井井间距的方法，属于地热井技术领域，包括：基于双孔双渗模型采用数值模拟方法在一采一灌模式下，输入回灌温度范围、开采与回灌水量以及供暖时间得到开采区域的温度场分布；依据温度场分布和水流场特征变化来确定回灌冷风前缘推进间距，从而确定回灌井与抽水井的井间距。本发明采用数值模拟方法在一采一灌模式下模拟开采区域的温度场分布，依据温度场分布和水流场特征变化来确定回灌冷风前缘推进间距，从而确定回灌井与抽水井的井间距，其确定的距离误差在1‑10米，能精确的确定开采井和回灌井之间的最佳间距。

技术领域

本发明涉及地热井技术领域，具体涉及一种基于双孔双渗模型确定回灌井与抽水井井间距的方法。

背景技术

陕西关中盆地某城区地热资源具有较好的生成条件和开发利用前景，研究区内主要由热传导形成的地热资源，碳酸盐类岩溶裂隙热储和碎屑岩类孔隙裂隙热储，彼此的热量、热流体资源量及质量(热流体化学性质)有着明显的差别。前者，一般属低温，热流体资源蕴藏量丰富，质量较好，一般可以饮用；后者，多属中温，热流体分布具层控特点，蕴藏量也较大，但水化学复杂，不能饮用。

陕西关中盆地某城区内地热地质条件有利，地热资源蕴藏丰富。开发利用目前尚处初期阶段。其中，开采岩溶裂隙型低温流体井155眼，主要供富平、蒲城、大荔等百万余人生活饮用，其次局部有用于灌溉、养殖等，年采量近5700万m3；开采孔隙裂隙型中温热流体井19眼，供冬季采暧约40万m2，少量用于洗浴，年采量约90万m3。

据已有资料,关中盆地存在一条北东至北东东走向的莫氏面隆起带,带内两个醒目的隆起区,分别与西安凹陷和固市凹陷相对立。研究区位于固市隆起区的南翼陡斜坡部位,莫氏面埋深34km。同时有关研究成果表明,居里面沿西安—渭南一线形成一隆起带；向南东、北西降低成斜坡带,居里面的形态特征同样反映了地下热水状态和深部地质特征,研究区居里面埋深18km,总之,研究区附近的莫氏面、居里面埋深及岩石圈厚度都显著变小,研究区附近的大地热流值为1.99HFU,处于较高状态,表明研究区附近存在有利的深部热源条件。研究区碎屑岩类夹孔隙裂隙热储地热流体总资源量为6945.34×108m3，可开采地热流体量为28.95×108m3，其中新近系-张家坡组、蓝田-灞河组、高陵群组热储层分别为7.23×108m3、7.26×108m3、3.41×108m3。

通过对新近系-张家坡组、蓝田-灞河组、高陵群组开发发现，合理的回灌井和生产井的井间距对地热开采、使用年限以及回灌的利用具有重大的意义。在传统的技术中，一般都是大致的范围，例如王兴在2004年公开的《地下热水生产井与回灌井间距及其影响因素》表明，回灌井的间距应在最大降深的影响半径范围之内，开采井的间距应在最大降深的影响半径范围之外。最大降深的影响半径是一个比较宽泛的范围，因此，使得确定的回灌井和开采井之间的间距也是一个宽泛的范围内，并不能精确的确定开采井和回灌井之间的间距。

在公开的文献中，我们还能发现，如清华大学学报(自然科学版)2006年第46卷第9期公开了区域流场对含水层采能区地温场的影响中指出，1)地下水的天然流动水地温场的演变起着重要的影响，地下水的天然流速越大，系统停运期生产井的温度恢复速度越快。2)对于相同的地下水天然流速条件，地下水天然流向沿生产井指向回灌井比垂直抽灌井对之间连线情况下，生产井的温度变化幅度要小。

上述的文献还指出，在地下水源热泵系统运行过程中，抽、灌井周围的地下水实际流速为区域地下水天然流速和地下水抽、灌所引起的局部外加流速的矢量和，而后者主要取决于地下水的抽水量、井对距离以及生产井结构等，在相同的地下水天然流速条件下，如果地下水的抽灌量越大、井对距离越近，则地下水抽、灌所引起的外加速度越大，区域地下水天然流动对地温场演化影响的幅度越不明显，反之亦然。

然而上述的分析并未能够指出回灌井和生产井之间的间距的精确估算。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种基于双孔双渗模型确定回灌井与抽水井井间距的方法。