CN107133878A - 一种针对地热项目的干热岩选区分析方法 - Google Patents
一种针对地热项目的干热岩选区分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种针对地热项目的干热岩选区分析方法，方法包括以下步骤：针对地热项目的固有地质资源特征、工程开发过程中存在的问题以及开发投产后的预期应用情况预先定义多个不同的分析指标；针对每个所述分析指标对所述待分析干热岩选区的实际情况进行分析；综合分析所述分析指标的分析结果以获取资源条件、工程条件以及开发后应用条件的分析结果；综合分析资源条件、工程条件以及开发后应用条件对应的分析结果以获取所述待分析干热岩选区的综合分析结果。根据本发明的方法，可以在统一标准下进行多个不同的干热岩选区的横向比较分析，对于国家、相关政府部门进行地热产业规划，相关企业开展地热勘探开发项目的优选，都具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，具体说涉及一种针对地热项目的干热岩选区分析方法。
背景技术
干热岩(Hot Dry Rock)，一般指不含水或蒸汽(或含少量水或蒸汽)，温度高于150℃的热岩体。现阶段来看，干热岩型地热资源专指埋深较浅、温度较高、有开发价值的热岩体中赋存的热能。美国估算陆区3～10km埋深范围，大于150℃地热资源基数约折合500万亿吨标准煤，中国估算陆区3～10km埋深范围，大于150℃干热岩型地热资源量约折合856万亿吨标准煤，即使只开发利用2％，也是美国和中国能源年消耗量的数千倍。巨大的资源潜力，使得各界人士对其广泛关注，但其开发利用难度也十分巨大。
干热岩地热资源的开发，需要通过增强型地热***(Enhanced GeothermalSystems are engineered reservoirs created to extract economical amounts of heat fromunproductive geothermal resources，EGS)实现。EGS指为了开发具有经济价值的地热资源而创建的人工热储。基本原理为低温流体通过注入井注入干热岩体的人工或天然裂缝***中被加热，已加热的流体从生产井中采出，用于发电或取暖等。二十世纪七十年代以来，多个国家开始进行干热岩资源开发研究，并启动了多项EGS现场试验项目，获得了大量的宝贵经验。部分干热岩项目初步具备商业化运行的条件，开发利用技术不久的将来有望实现重大技术突破。
EGS的特点与油气资源开发中的页岩油气和致密油气开发***很相似，是经过特殊工程作业形成的“人造地热田”，因而，EGS也可以理解为地热中的非常规资源开采***。采用EGS方法开发干热岩型地热资源，首先面临的就是选区问题。在什么地方建设EGS项目，是关系到项目能否成功的关键问题之一。
因此，为了有效开发地热资源，提高经济效益，需要一种针对地热项目的干热岩选区分析方法。
发明内容
为了有效开发地热资源，提高经济效益，本发明提供了一种针对地热项目的干热岩选区分析方法，从资源条件、工程条件以及开发后应用条件三方面对待分析干热岩选区进行分析，所述方法包括以下步骤：
针对地热项目的固有地质资源特征、工程开发过程中存在的问题以及开发投产后的预期应用情况预先定义多个不同的分析指标；
针对每个所述分析指标对所述待分析干热岩选区的实际情况进行分析；
综合分析所述分析指标的分析结果以获取所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件的分析结果；
综合分析所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的分析结果以获取所述待分析干热岩选区的综合分析结果。
在一实施例中：
针对每个所述分析指标对所述待分析干热岩选区的实际情况进行量化分析以获取相应的量化分析值；
根据所述分析指标对应的量化分析值分别计算所述资源技术条件以及所述应用开发条件对应的量化分析值。
在一实施例中：
分析地热项目历史开发情况以获取不同的所述分析指标对所述地热项目开发的影响情况；
对所述分析指标对应的特征参量的不同取值范围赋予相应的系数值，所述系数值代表当所述分析指标对应的特征参量在相应取值范围内时所述地热项目的开发评价参数；
根据所述分析指标对应的特征参量在所述待分析干热岩选区的实际值获取对应的系数值，以获取到的所述系数值作为所述量化分析值。
在一实施例中，定义描述所述待分析干热岩选区的开发条件的条件系数，根据所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的量化分析值计算所述条件系数，横向比较多个所述待分析干热岩选区的条件系数以筛选所述待分析干热岩选区。
在一实施例中，
其中：
T条件系数为所述条件系数的值；
P资源条件、P工程条件以及P市场条件分别为所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的量化分析值。
在一实施例中，所述分析指标包含热储条件以及盖层条件，其中：
所述热储条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩热能储藏能力特征；
所述盖层条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩上方盖层的地质特征；
综合所述热储条件以及所述盖层条件对应的量化分析值计算获取所述资源条件对应的量化分析值。
在一实施例中，所述分析指标还包含热储埋深、热储温度、热储物性以及热储岩性，综合所述热储埋深、所述热储温度、所述热储物性以及所述热储岩性对应的量化分析值计算获取所述热储条件对应的量化分析值。
在一实施例中，所述分析指标还包含盖层厚度以及断裂发育，综合所述盖层厚度以及所述断裂发育对应的量化分析值计算获取所述盖层条件对应的量化分析值。
在一实施例中，所述分析指标包含钻探成井、增产施工以及管理运营，综合所述钻探成井、所述增产施工以及所述管理运营对应的量化分析值计算获取所述工程条件对应的量化分析值。
在一实施例中，所述分析指标包含地热需求以及政策导向，综合所述地热需求以及所述政策导向对应的量化分析值计算获取所述开发后应用条件对应的量化分析值。
根据本发明的方法，可以在统一标准下进行多个不同的干热岩选区的横向比较分析，对于国家、相关政府部门进行地热产业规划，相关企业开展地热勘探开发项目的优选，都具有重要意义。
本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一实施例方法执行流程图；
图2和图3分别是根据本发明两个实施例的条件系数横向对比图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
为了有效开发地热资源，提高经济效益，本发明提出了一种针对地热项目的干热岩选区分析方法。本发明的方法的主要是从资源条件、工程条件以及开发后应用条件三方面对待分析干热岩选区进行分析，以统一的评价标准对待分析干热岩选区进行评价，从而获取评价结果。这样，基于评价结果就可以对多个不同的待分析干热岩选区进行横向对比，从而指导地热项目的勘探开发，以规避风险，并获得较高的经济效益。由于本发明的分析方法涉及资源条件、工程条件以及开发后应用条件三个不同角度的分析评价，因此其分析结果更加精确，大大提高了分析结果的可靠性。
本发明的方法的主要步骤包括：
针对地热项目的固有地质资源特征、工程开发过程中存在的问题以及开发投产后的预期应用情况预先定义多个不同的分析指标；
针对每个分析指标对待分析干热岩选区的实际情况进行分析；
综合分析各个分析指标的分析结果以获取资源条件、工程条件以及开发后应用条件的分析结果；
综合分析资源条件、工程条件以及开发后应用条件对应的分析结果以获取待分析干热岩选区的综合分析结果。
接下来基于附图来详细描述本发明的方法的执行过程。附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，首先执行步骤S110，定义分析指标。在本发明中，针对地热项目的固有地质资源特征、工程开发过程中存在的问题以及开发投产后的预期应用情况预先定义多个不同的分析指标。
具体的，在本实施例中，为了分析资源条件，分析指标首先包含热储条件以及盖层条件，其中：热储条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩地热***的储层性质和地质特征；盖层条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩地热***的盖层性质和地质特征；综合热储条件以及盖层条件对应的分析结果获取资源条件对应的分析结果。
为了详细具体的分析热储条件，分析指标还包含热储埋深、热储温度、热储物性以及热储岩性，综合热储埋深、热储温度、热储物性以及热储岩性对应的分析结果获取热储条件对应的分析结果。
为了详细具体的分析盖层条件，分析指标还包含盖层厚度以及断裂发育，综合盖层厚度以及断裂发育对应的分析结果获取盖层条件对应的分析结果。
为了分析工程条件，分析指标还包含钻探成井、增产施工以及管理运营，其中：钻探成井对应待分析干热岩选区的地热项目进行钻探成井作业过程中存在的技术问题以及工程施工难度；增产施工对应待分析干热岩选区的地热项目进行增产施工时的施工难度；管理运营对应待分析干热岩选区的地热项目进行管理运营时管理***构造以及运行的难度；综合钻探成井、增产施工以及管理运营对应的分析结果获取工程条件对应的分析结果。
为了分析开发后应用条件(市场条件)，分析指标还包含地热需求以及政策导向，综合地热需求以及政策导向对应的分析结果获取开发后应用条件对应的分析结果。
进一步的，为了方便研究者简单直接的解读分析结果并便于之后多个待分析干热岩选区的横向对比，在本实施例中，针对每个分析指标对待分析干热岩选区的实际情况进行量化分析以获取相应的量化分析值；根据分析指标对应的量化分析值分别计算资源技术条件以及应用开发条件对应的量化分析值。将获取的量化分析值作为相应分析结果，这样研究者就可以简单直接的解读分析结果并横向对比多个待分析干热岩选区。
具体的，首先建立统一的量化分析标准。在本实施例中，执行步骤S120，评价参数取值步骤。分析地热项目历史开发情况以获取不同的分析指标对地热项目开发的影响情况；对分析指标对应的特征参量的不同取值范围赋予相应的系数值，系数值代表当分析指标对应的特征参量在相应取值范围内时地热项目的开发评价参数。这样，根据分析指标对应的特征参量在待分析干热岩选区的实际值获取对应的系数值，以获取到的系数值作为量化分析值。
在本实施例中，针对各个分析指标的量化分析值(在本说明书中，所有的量化分析值以P表示，用下标标示对应的分析指标)以表1赋值。
表1
针对热储条件的量化分析值(P热储条件)有：
式(1)
针对盖层条件的量化分析值(P盖层条件)有：
式(2)
结合式1以及式2，针对资源条件的量化分析值(P资源条件)有：
式(3)
针对工程条件的量化分析值(P工程条件)有：
式(4)
针对开发后应用条件(市场条件)的量化分析值(P市场条件)有：
式(5)
在实际操作中，在步骤S120设定完成后，就可以执行步骤S130，干热岩选区实际情况分析步骤。对每个待分析干热岩选区的实际情况进行分析，从而对各个分析指标进行系数赋值。接下来执行步骤S141、步骤S142以及步骤S143，根据公式1-3计算资源条件的量化分析值(步骤S141)，根据公式4计算工程条件对应的量化分析值(步骤S142)，根据公式5计算开发后应用条件对应的量化分析值(步骤S143)。
进一步的，为了便于横向比较多个待分析干热岩选区。在本实施例中，定义描述所述待分析干热岩选区的开发条件的条件系数，根据资源条件、工程条件以及开发后应用条件对应的量化分析值计算条件系数(步骤S150)，横向比较多个待分析干热岩选区的条件系数以筛选待分析干热岩选区(步骤S160)。
具体的：
式(6)
T条件系数为条件系数的值；
P资源条件、P工程条件以及P市场条件分别为资源条件、工程条件以及开发后应用条件(市场条件)对应的量化分析值。
将P资源条件、P工程条件以及P市场条件三项参数代入公式(6)进行计算，获得一个0～1之间的值(T条件系数)。
在步骤S150中，针对每个待分析干热岩选区(评价单元)都可以获得一个条件系数值。条件系数值越大，表明其干热岩资源开发条件越好。在步骤S160中，如图2所示，将不同评价单元分别计算获得的条件系数从大到小排列。如果选择一个有利区，即选择条件系数最高的一个。如果需要选择多个有利区，则按条件系数从大到小的顺序选出需要的个数。
应用本发明中的干热岩地热资源选区评价方法，可以实现干热岩选区的定量评价，解决了干热岩地热资源EGS选区中评价参数设计不***、不全面，选区结果可能不准确的问题，适用于在更大的范围内统一方法、统一参数进行干热岩选区。
根据本发明的方法，可以在统一标准下进行多个不同的干热岩选区的横向比较分析，对于国家、相关政府部门进行地热产业规划，相关企业开展地热勘探开发项目的优选，都具有重要意义。
接下来以一具体应用实施例来描述本发明的方法的具体实施效果。候选的评价单元包括西藏自治区BY、云南省CT、山东省YJ-、河北省ZJ、河南省PD、陕西省HW、福建省ZZ、福建省FZ、青海省HG、青海省DG、黑龙江省WD、吉林省CB等。
经过参数赋值计算，如图3所示，图3列出了按条件系数排列的评价单元评价结果。每个柱状图代表一个待分析干热岩选区(评价单元)，从左到右分别是西藏自治区BY、山东省YJ、陕西省HW、河北省ZJ、云南省CT、河南省PD、青海省HG、福建省ZZ、青海省DG、福建省FZ、黑龙江省WD、吉林省CB。
最有利的地区为西藏自治区BY，其次为山东省YJ，条件系数在0.8以上；之后为陕西省HW和河北省ZJ，条件系数在0.6以上。吉林省CB为现代火山活动区，条件系数只有0.46，是待选区中最低的，不宜作为干热岩资源EGS开发有利区。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种针对地热项目的干热岩选区分析方法，其特征在于，从资源条件、工程条件以及开发后应用条件三方面对待分析干热岩选区进行分析，所述方法包括以下步骤：
针对地热项目的固有地质资源特征、工程开发过程中存在的问题以及开发投产后的预期应用情况预先定义多个不同的分析指标；
针对每个所述分析指标对所述待分析干热岩选区的实际情况进行分析；
综合分析所述分析指标的分析结果以获取所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件的分析结果；
综合分析所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的分析结果以获取所述待分析干热岩选区的综合分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
针对每个所述分析指标对所述待分析干热岩选区的实际情况进行量化分析以获取相应的量化分析值；
根据所述分析指标对应的量化分析值分别计算所述资源技术条件以及所述应用开发条件对应的量化分析值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
分析地热项目历史开发情况以获取不同的所述分析指标对所述地热项目开发的影响情况；
对所述分析指标对应的特征参量的不同取值范围赋予相应的系数值，所述系数值代表当所述分析指标对应的特征参量在相应取值范围内时所述地热项目的开发评价参数；
根据所述分析指标对应的特征参量在所述待分析干热岩选区的实际值获取对应的系数值，以获取到的所述系数值作为所述量化分析值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，定义描述所述待分析干热岩选区的开发条件的条件系数，根据所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的量化分析值计算所述条件系数，横向比较多个所述待分析干热岩选区的条件系数以筛选所述待分析干热岩选区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
其中：
T条件系数为所述条件系数的值；
P资源条件、P工程条件以及P市场条件分别为所述资源条件、所述工程条件以及所述开发后应用条件对应的量化分析值。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析指标包含热储条件以及盖层条件，其中：
所述热储条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩热能储藏能力特征；
所述盖层条件对应所述待分析干热岩选区的干热岩上方盖层的地质特征；
综合所述热储条件以及所述盖层条件对应的量化分析值计算获取所述资源条件对应的量化分析值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分析指标还包含热储埋深、热储温度、热储物性以及热储岩性，综合所述热储埋深、所述热储温度、所述热储物性以及所述热储岩性对应的量化分析值计算获取所述热储条件对应的量化分析值。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述分析指标还包含盖层厚度以及断裂发育，综合所述盖层厚度以及所述断裂发育对应的量化分析值计算获取所述盖层条件对应的量化分析值。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析指标包含钻探成井、增产施工以及管理运营，综合所述钻探成井、所述增产施工以及所述管理运营对应的量化分析值计算获取所述工程条件对应的量化分析值。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析指标包含地热需求以及政策导向，综合所述地热需求以及所述政策导向对应的量化分析值计算获取所述开发后应用条件对应的量化分析值。
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| PB01 | Publication | ||
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