[发明专利]一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化方法及系统

说明书

本发明公开了一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化方法，用于模拟在水平井注/直井抽的条件下铀矿的溶浸范围的规律。该模型考虑的是通过求解地浸采铀抽注过程中地下水的水动力场，进而绘制溶浸液流线，用于判断溶浸范围。水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化的特点是：(1)模拟溶浸水动力过程；(2)流线表征与可视化。本发明所提供的方法包括：考虑在水平井注/直井抽条件下的水流过程模拟，求解抽注过程的地下水动力场，进而对溶浸液流线进行数据处理，以此来模拟刻画溶浸范围的数值模拟。本发明所提供的模拟技术可为矿区的井网布置提供科学合理的理论依据。

技术领域

本发明涉及一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化方法及系统，属于地球科学与工程领域。

背景技术

北方砂岩型的铀矿的渗透性一般较低，并且矿体在空间上具有明显的非均质性，经常呈现出“泥岩-砂岩”互层的结构构造。含铀矿的砂岩岩体经常会受泥岩隔水层的限制，多为层状分布。

水平井开采技术在近些年来被成功的应用在石油、页岩气的开采工作中。尤其在薄层油藏以及低渗透性的油藏中发挥出明显的优势。水平井开采技术在石油开采的领域，具有穿透可开采油层长、采集油层成本低等显著的优点。砂岩型铀矿的薄层结构，以及所处位置渗透性差，具有较强的空间非均质性等一系列特点，与应用水平井技术的开采油藏特点相似。因此提出将水平井技术应用于地浸采铀的开采工作中，通过水平井开采可以增大井场穿过铀层的长度，增加井流与铀矿的接触面积，从而达到增大铀矿的有效溶浸范围，提高地浸采铀工作效率。为了更好地掌握应用水平井技术来进行地浸采铀的优势，把握其溶浸范围是否有效增大，就需要开展水平井网技术地浸渗透特性研究。

水平井/直井井网运行体系下地浸渗流场精准模拟，提出科学的井网开采模式是井网优化调控和高效运行的基础。水平井/直井井场地浸渗流场模拟和溶浸范围的定量刻画是水平井地浸采铀技术评估的关键指标。因此一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化的数值模拟系统，可以将溶浸范围可视化呈现，对于工程具有重要的指导意义。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化方法及系统，该方法能够考虑通过求解地浸采铀抽注过程中地下水的水动力场，进而绘制溶浸液流线，用于判断溶浸范围。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提出一种水平井注/直井抽地浸采铀流线模拟与可视化方法，该方法包括如下步骤：

步骤SS1：对研究区的地质结构数据收集，包括岩层的空间分布、岩性、岩层厚度、地下水补径排条件、地下水位动态；

步骤SS2：根据步骤SS1收集的地质资料，对数据进行建模参数化处理，以建立研究区的地质结构模型，并进行网格剖分；

步骤SS3：在步骤SS2中所建地质结构模型的基础上，确定模型的初始水位条件以及研究区的渗透系数，计算模型的初始地下水渗流场；

步骤SS4：在步骤SS3获得的模型初始地下水渗流场结果的基础上，设置水平井和直井的基本参数，构建研究区地下水水平井/直井地浸抽注单元；

步骤SS5：在步骤SS4所构建的地浸抽注单元，利用井-储耦合模拟技术，即在水平井筒-储层界面处设置交互系数进行耦合以建立井-储耦合模型，设置水平井投放溶质粒子，并设置溶质的粘度、密度参数，模拟在水平井注/直井抽的水流过程的溶质运移过程；

步骤SS6：在步骤SS5得到的溶质粒子运移结果，导出粒子示踪的输出文件，对输出文件进行数据处理，并对溶质粒子的运移路径进行计算，绘制出溶浸范围进行可视化展示。

进一步的，所述步骤SS3中，对于稳定地下水流场，地下水流场采用以下公式描述：