[发明专利]研究深层基岩回灌影响因素的装置及方法

说明书

本发明公开了研究深层基岩回灌影响因素的装置，包括中央控制处理器、回灌处理机构、开采井和设置在开采井一侧的回灌井，所述回灌处理机构与中央控制处理器电连接，所述中央控制处理器实时监测回灌井和开采井的储层压力。本发明通过研究得出回灌压力升高，裂隙开度和渗透率增长幅度增加，导致储层降温幅度增加；回灌温度降低，裂隙开度和渗透率增长幅度增加，导致储层降温幅度增加；使得可以根据实际需求，选择合适的回灌压力和回灌温度，以保证储层渗透率的合理性，提高采热效率保持储层温度，提高地热田增产。

技术领域

本发明涉及研究深层基岩回灌影响因素的装置及方法。

背景技术

国内外专家学者进行了广泛的有益探索。Stefano等发现采热过程中岩体拉伸和剪切变形会对储层渗透率产生影响。Bahrami等指出应力场变化会引起基质渗透率发生改变。凌璐璐等指出渗透率增大，储层降温幅度增加。崔翰博以青海共和盆地地热田GR1井为研究对象，基于热流固耦合理论，运用comsol数值模拟软件，建立了双重孔隙介质渗透率水流传热模型，通过研究不同基质渗透率和裂隙渗透率条件下的储层温度场、应力场、应变场、位移场变化规律，发现裂隙渗透率增大会提高储层产热效率，但也会使储层温度场、应力场、应变场、位移场影响区域变大，缩短储层寿命。孙致学提出了一种数值方法来模拟和分析增强型地热系统(EGS)中的热量提取过程，并利用二维随机生成的裂缝模型模拟了澳大利亚库珀盆地的一个EGS案例，研究了地热储层的流体流动、传热和力学响应特征，揭示了渗透率随开采时间的变化过程，通过敏感性分析研究了控制EGS出口温度的主要参数。李馨馨基于渗流传热耦合理论和离散裂隙网络模型，提出了裂隙岩体三维流热耦合的等效模拟方法，并将其应用于含大规模裂隙岩体地热对井系统采热过程的数值模拟，获取了储层内温度场的分布规律，其中裂隙开度直接影响裂隙渗透性，是影响岩体温度场分布的重要因素。徐浩然提出一种模拟工程尺度碳酸盐岩热储酸化压裂过程的数值方法，可考虑碳酸盐岩热储酸化压裂过程中热、水、力、化四场之间的耦合作用，并建立了碳酸盐岩热储非均质裂隙模型，研究了多场耦合条件下裂隙开度的分布规律。

综合以上研究可以看出，众多学者对渗透率和地热采灌之间的关系进行了广泛研究，但大多集中于渗透率变化对热储多场耦合的影响，而热水力三场耦合下储层裂隙渗透性对注入压力和温度改变时的响应机理有待进一步研究；因而现提出研究深层基岩回灌影响因素的装置及方法，通过从回灌压力和回灌温度两个方面研究对地热回灌的的影响。

发明内容

本发明的目的是提供研究深层基岩回灌影响因素的装置及方法，解决了现有技术中研究深层基岩在热水力三场耦合下储层裂隙渗透性对回灌压力和回灌温度改变时有何响应机理的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

研究深层基岩回灌影响因素的装置，包括中央控制处理器、回灌处理机构、开采井和设置在开采井一侧的回灌井，所述回灌处理机构与中央控制处理器电连接，所述中央控制处理器实时监测回灌井和开采井的储层压力，所述中央控制处理器实时监测回灌井的入口温度和储层温度，所述中央控制处理器实时监测开采井的入口温度和储层温度；

回灌处理机构包括过滤桶，所述过滤桶内同轴心设置有呈环形结构的第二过滤网和第一过滤网，所述过滤桶的下端面为过滤底盘，所述第一过滤网与过滤桶内壁之间形成第一过滤腔、所述第一过滤网和第二过滤网之间形成第二过滤腔，所述第二过滤网、过滤桶顶部内部和过滤底盘之间形成第三过滤腔，过滤桶在马达的驱动下做圆周转动运动，所述过滤桶的顶部与地热尾水进水管连通，所述过滤底盘的下端面、正对于第一过滤腔、第二过滤腔和第三过滤腔位置处均连通有集料桶，且三个集料桶的下端面均安装有向上贯穿至过滤底盘上方的出渣管，且三组集料桶的底端汇集形成主输料管，所述主输料管与增压罐连通，且增压罐的输出端与回灌管安装。