一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法、系统、设备及介质与流程

本技术属于井群布置，尤其涉及一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、地热资源作为一种清洁、可持续的能源，在能源结构调整中具有重要作用，带脉状热储因其高渗透性和良好的流体连通性，成为地热开发的重要目标，然而，在回灌开采过程中，回灌流体的过早热突破（即回灌冷水快速到达开采井，导致开采温度下降）是影响地热系统长期稳定运行的关键问题。

2、目前，地热回灌井间距的确定主要依赖以下方法：

3、经验公式法：基于达西定律和热对流-传导方程，采用简化模型计算回灌井与开采井的推荐间距，然而，该方法未考虑带脉状热储的非均质性，导致计算结果与实际热突破时间偏差较大。

4、通过建立热储数值模型（如tough2、feflow等）模拟流体运移路径，预测热突破时间，但现有方法通常采用静态参数，未结合实时监测数据进行动态修正，导致模型预测精度随开采时间推移而降低。

5、因此，亟需一种能够结合实时监测数据动态更新模型、并利用机器学习优化回灌井间距的方法，以提高带脉状热储地热系统的长期开采效率。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本技术提供了一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法、系统、设备及介质，通过结合实时监测数据动态更新模型、并利用机器学习优化回灌井间距的方法，以提高带脉状热储地热系统的长期开采效率。

2、第一方面，本技术提供了一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法，所述方法包括，

3、获取目标热储区的地质参数和开采井位置数据，根据所述地质参数和所述开采井位置数据建立三维热储数值模型，模拟流体运移路径；

4、设定回灌井与开采井间的初始间距，基于所述流体运移路径计算回灌流体在带脉状热储中的热突破时间；

5、根据所述热突破时间和目标开采周期进行对比，并根据对比结果对所述初始间距进行一次修正，直至符合目标开采标准，则输出实际间距；

6、基于所述开采井位置数据和所述实际间距，确定各回灌井的实际位置信息；

7、获取各开采井中的实际监测数据，利用所述实际监测数据对三维热储数值模型进行更新；

8、根据更新后的三维热储数值模型重新计算回灌流体在带脉状热储中的热突破时间，并与初始计算值进行对比；

9、基于对比结果对各开采井与对应回灌井间的实际间距进行二次修正，并获取二次修正数据结合所述实际监测数据，训练机器学习模型，预测不同间距下的热突破趋势，生成动态调整方案。

10、进一步的，

11、基于所述流体运移路径计算回灌流体在带脉状热储中的热突破时间，具体包括：

12、根据所述流体运移路径，提取路径长度和等效渗透率；

13、利用达西定律计算流体运移速度，并根据所述流体运移速度确定所述

14、热突破时间。

15、进一步的，

16、根据所述热突破时间和目标开采周期进行对比，并根据对比结果对所述初始间距进行一次修正，直至符合目标开采标准，则输出实际间距，具体包括：

17、根据安全系数确定所述目标开采周期；

18、若所述热突破时间大于等于所述目标开采周期，则确定初始间距为所述实际间距；

19、若所述热突破时间小于所述目标开采周期，则对所述初始间距进行一次修正，具体修正过程为：

20、；

21、其中，为实际间距，d0为初始间距，t0为目标开采周期，ti为第i时间的热突破时间。

22、进一步的，

23、确定一次修正次数，根据所述一次修正次数判断是否对一次修正过程进行优化，或，发出报警信号。

24、进一步的，

25、基于所述开采井位置数据和所述实际间距，确定各回灌井的实际位置信息，具体包括：

26、以各开采井为中心建立极坐标系，根据所述流体运移路径确定主渗透方向轴；

27、沿主渗透方向轴两侧对称布设回灌井组，其中，单侧回灌井数量满足：

28、n=[qmax/qcrit]；

29、其中，n为单侧回灌井数量，qmax为最大允许回灌流量，qcrit为单井临界回灌量。

30、进一步的，

31、获取各开采井中的实际监测数据，具体包括：

32、获取各开采井中的实际监测数据，具体包括：通过分布式光纤测温系统获取温度场数据δt(x,y,z,t)；采用示踪剂监测法获取回灌流体前锋面位置l(t)；利用井底压力传感器采集孔隙压力变化数据δp(t)；所述实际监测数据的更新频率满足：f≥vmax/2δmin；其中，vmax为最大流体运移速度，δmin为模型最小网格尺寸。

33、第二方面，基于相同的发明构思，本技术提供了一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算系统，

34、所述系统包括：

35、路径模拟模块，获取目标热储区的地质参数和开采井位置数据，根据所述地质参数和所述开采井位置数据建立三维热储数值模型，模拟流体运移路径；

36、实际计算模块，设定回灌井与开采井间的初始间距，基于所述流体运移路径计算回灌流体在带脉状热储中的热突破时间；

37、一次修正模块，根据所述热突破时间和目标开采周期进行对比，并根据对比结果对所述初始间距进行一次修正，直至符合目标开采标准，则输出实际间距；

38、位置确定模块，基于所述开采井位置数据和所述实际间距，确定各回灌井的实际位置信息；

39、模型更新模块，获取各开采井中的实际监测数据，利用所述实际监测数据对三维热储数值模型进行更新；

40、对比计算模块，根据更新后的三维热储数值模型重新计算回灌流体在带脉状热储中的热突破时间，并与初始计算值进行对比；

41、二次修正模块，基于对比结果对各开采井与对应回灌井间的实际间距进

42、行二次修正，并获取二次修正数据结合所述实际监测数据，训练机器学习模型，预测不同间距下的热突破趋势，生成动态调整方案。

43、第三方面，本技术还提供了一种电子设备，包括电气连接的至少一个处理器和至少一个存储器；

44、所述存储器与所述处理器电气连接，其中，所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如上所述的任一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法。

45、第四方面，本技术还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序；

46、所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的任一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法。

47、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品存储在至少一个存储介质中；

48、所述计算机程序产品包括若干指令，用以使得至少一台电子设备执行如上所述的任一种带脉状热储地热资源回灌井间距计算方法。

49、与现有技术相比，本技术具有如下优点：

50、本发明的有益效果

51、1.通过建立三维热储数值模型并结合实时监测数据进行动态更新，能够更准确地模拟流体运移路径，减少传统静态模型因参数固定导致的预测偏差。

52、2.基于热突破时间与目标开采周期的对比，采用智能修正算法动态调整回灌井间距，避免因初始设计不合理导致的过早热突破，提高地热系统的长期稳定性。

53、3.结合机器学习模型预测不同间距下的热突破趋势，生成动态调整方案，减少人工试错成本，提高决策效率。

54、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。