一种自适应的地热储层检测方法及系统与流程

本技术属于地热勘探，尤其涉及一种自适应的地热储层检测方法及系统。

背景技术：

1、随着全球对清洁能源需求的不断增加，地热作为一种可持续、清洁的能源受到广泛关注。在高温地热钻进过程中，准确判断热储层的位置和特征对于提高地热开发效率、降低成本至关重要。

2、目前，常采用通过钻时数据与钻井液出口温度的联合监测来实现热储层位置的实时判断。然而，该技术存在诸多缺点。首先，数据维度单一，仅依赖钻时数据和钻井液出口温度两个参数，在实际钻探中，钻时易受钻头磨损、钻进压力波动影响，出口温度易受钻井液流量、循环速度、地表环境温度等干扰，导致单一参数异常时难以区分是地质因素还是外部干扰，增加了误判风险。其次，温度监测存在传递误差，钻井液出口温度是地下热量经钻井液传递后的间接温度，与地下真实温度的差异受钻井液物理性质、循环路径长度、热交换效率等影响，现有技术未考虑这些因素，导致出口温度难以精准反映地下热储层的真实温度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本技术提供了一种自适应的地热储层检测方法及系统，采用多维度数据融合与动态校正机制，通过实时采集钻井液温度、流量及循环泵功率等参数，结合钻井液热传递模型与环境温度补偿算法，有效消除钻头磨损、地表温差等干扰因素对温度监测的影响，能够提升地热储层检测的准确性和效率。

2、第一方面，本技术提供了一种自适应的地热储层检测方法，所述方法包括，

3、基于预设频率实时采集地热钻探过程中实时钻井液数据，其中，实时钻井液数据包括钻井液出口的实时温度值及实时流量值；

4、基于钻井液热传递校正模型和环境温度补偿模型对所述实时温度值进行校正，获得校正温度值，根据校正温度值与钻探深度生成温度－深度变化曲线，根据温度－深度变化曲线确定疑似地热储层以及调整预设频率；

5、基于实时流量值对所述疑似地热储层进行一次判断；

6、采集疑似地热储层对应的实时循环泵功率，基于实时循环泵功率数据预测当前岩性，将预测当前岩性与岩性数据库进行匹配，基于匹配结果对所述疑似地热储层进行二次判断；

7、基于所述一次判断结果和所述二次判断结果确定目标地热储层，并动态更新岩性数据库。

8、进一步的，

9、基于钻井液热传递校正模型和环境温度补偿模型对所述实时温度值进行校正，获得校正温度值，具体包括：

10、基于钻井液测试数据构建钻井液热传递校正模型；

11、将实时温度值输入钻井液热传递校正模型获得第一温度值；

12、基于地表实时温度确定温度补偿系数；

13、基于第一温度值和所述温度补偿系数确定校正温度值。

14、进一步的，

15、根据温度－深度变化曲线确定疑似地热储层，具体包括：

16、以校正温度值作为纵坐标，以钻探深度值作为横坐标构建温度-深度变化曲线；

17、将校正温度与历史储层温度范围进行比较，当连续预设个采样点的校正温度值均属于历史储层温度范围，则将其对应深度作为疑似地热储层。

18、进一步的，

19、根据温度-深度变化曲线调整预设频率，具体包括：

20、采用滑动窗口法计算温度-深度变化曲线的温度梯度；

21、当连续预设个数采样点对应的温度梯度大于第一阈值时，或，单采样点对应的校正温度值较前一采样点对应的校正温度值的增幅大于第二阈值且后续采样点持续上升时，计算增大因子，以根据增大因子增大预设频率。

22、进一步的，

23、基于实时流量值对所述疑似地热储层进行一次判断，具体包括：

24、计算疑似地热储层区域的实时流量值与非储层区域的差值百分比，作为实际流量变化率；

25、基于实时流量值绘制流量变化曲线，分析流量变化曲线以判断流量波动趋势；

26、若所述实际流量变化率大于等于第一预设流量变化率，且流量波动趋势呈上升趋势，则一次判断结果为有效；

27、若所述实际流量变化率小于第二预设流量变化率，且流量波动趋势呈稳定趋势，则一次判断结果为无效；

28、不符合上述两种情况时，一次判断结果为待验证。

29、进一步的，

30、基于实时循环泵功率数据预测当前岩性，具体包括：

31、基于所述实时循环泵功率数据提取循环泵功率特征参数，其中，循环泵功率特征参数包括循环泵功率均值、循环泵功率标准差及预设时间循环泵功率峰值出现次数；

32、将所述循环泵功率特征参数输入预训练的岩性预测模型，基于岩性预测模型输出预测当前岩性及预测置信度。

33、进一步的，

34、基于匹配结果对所述疑似地热储层进行二次判断，具体包括：

35、从岩性数据库中提取与预测当前岩性相匹配的存储岩性对应的存储特征向量；

36、采用余弦相似度算法计算预测当前岩性的当前特征向量与存储特征向量的实际匹配度；

37、若所述实际匹配度大于等于第一预设匹配度且岩性预测置信度大于等于第一预设置信度，则二次判断结果为有效；

38、若所述实际匹配度小于第二预设匹配度或岩性预测置信度小于第二预设置信度，则二次判断结果为无效；

39、不符合上述两种情况时，二次判断结果为待验证。

40、进一步的，

41、基于所述一次判断结果和所述二次判断结果确定目标地热储层，具体包括：

42、若一次判断结果为有效且二次判断结果为有效，则将该深度段确定为目标地热储层，并记录其顶界、底界深度及平均校正温度；

43、若一次判断结果为有效且二次判断结果为待验证，或一次判断结果为待验证且二次判断结果为有效，则基于预设长度延长加密采样至该深度段下方，重新采集数据并重复一次判断和二次判断流程；

44、若一次判断结果为无效或二次判断结果为无效，则排除该深度段为目标地热储层，进行报错，恢复初始采样频率重新采样判断。

45、进一步的，

46、动态更新岩性数据库，具体包括：

47、将目标地热储层的岩心取样数据与对应深度的实时循环泵功率特征、校正温度值关联存储至岩性数据库；

48、采用增量学习算法更新岩性预测模型的参数；

49、基于预设频次对岩性数据库进行冗余数据清理，并补充新采集地热储层的岩性特征数据。

50、第二方面，基于相同的发明构思，本技术提供了一种自适应的地热储层检测系统，所述系统包括：

51、采集模块，用以基于预设频率实时采集地热钻探过程中实时钻井液数据，其中，实时钻井液数据包括钻井液出口的实时温度值及实时流量值；

52、温度校正模块，用以基于钻井液热传递校正模型和环境温度补偿模型对所述实时温度值进行校正，获得校正温度值，根据校正温度值与钻探深度生成温度－深度变化曲线，根据温度－深度变化曲线确定疑似地热储层以及调整预设频率；

53、一次判断模块，用以基于实时流量值对所述疑似地热储层进行一次判断；

54、二次判断模块，用以采集疑似地热储层对应的实时循环泵功率，基于实时循环泵功率数据预测当前岩性，将当前岩性与岩性数据库进行匹配，基于匹配结果对所述疑似地热储层进行二次判断；

55、目标确定模块，用以基于所述一次判断结果和所述二次判断结果确定目标地热储层，并动态更新岩性数据库。

56、与现有技术相比，本技术具有如下优点：

57、1、通过多参数融合监测，丰富了数据维度，提高了热储层判断的准确性和抗干扰能力，能够从多个角度对热储层进行判断，减少了单一参数异常导致的误判风险。

58、2、建立的温度校正模型有效消除了温度监测中的传递误差，使监测到的温度更接近地下真实温度，为热储层的准确判断提供了可靠依据。通过考虑钻井液的物理性质、循环条件以及环境温度等因素，对出口温度进行校正，提高了温度数据的精度。

59、3、优化采样与数据处理策略，提升了对热储层边界等关键区域的动态捕捉能力和数据质量。自适应采样频率能够在温度变化剧烈区域加密采样，避免错过关键温度突变点，滤波去噪处理有效去除了数据中的干扰，保留了真实温度趋势。

60、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。