本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法。
背景技术：
沉积型盆地地热资源开发利用过程中最主要的问题是热储的压力随开采量和开采时间的增加而降低，同时地热尾水的排放对环境造成热污染，通过回灌进行地热资源的地热资源可循环利用是解决这一系列问题的有效途径和重要措施，地热资源可循环利用关键问题之一就是井网布局的优化。目前，国内地热资源可循环利用井网布局还没有具体的措施，大多还停留在理论探讨阶段，并且探讨最多的是对井回灌的相关问题，不能有效解决砂岩热储地热开发利用中难以回灌的现状。为此我们发明了一种新的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法，解决了以上技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可操作性强，实现了最优井网布局，提高了地热资源可循环利用效率的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法，该砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法包括：包括：步骤1，建立地热地质模型和地热数值模型；步骤2，根据解析法计算单井出水量，并运用区内地热采水井进行校正，建立适用于研究区的出水量计算公式；步骤3，确定研究区地热利用资源需求，结合回灌条件确定最优采水井、回灌井数比、采水井数和回灌井数；步骤4，根据利用年限，进行单井采水、回灌温度场、压力场数值模拟，确定采水井、回灌井各自温度、压力影响半径；步骤5，确定最优井网布局。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，利用已有钻井、测井、录井、地震数据，在明确研究区地质构造、热储及盖层的岩性、厚度、分布范围、边界条件以及热源的基础上建立地热地质模型。
在步骤1中，通过取样测试、参考区域分析资料以及国标经验值，明确各套地层密度、孔隙度、渗透率、比热、热导率以及热储的温度、压力这些参数，建立地热数值模型。
在步骤2中，解析法计算单井出水量的计算公式为：
式中q-单井日产水量，m3/d；k-热储渗透系数，m/d；m-热储厚度，m；sw-降深，m；r-井径，m；r-影响半径，m,
在步骤3中，所述最优采水井、回灌井数比是根据地热利用资源需求以及地热单井出水量及回灌条件计算对比分析所得；所述地热利用资源需求是指能够满足地热资源利用需求的地热资源量。
在步骤3中，所述采水井数是由地热利用资源需求除以单井可采资源量所得，单井可采资源量通过下式计算：
qr＝q×cw×pw×(ty-tp)；
式中qr-单井可采资源量，j/d；q-单井日产水量，m3/d；cw-热水比热，j/kg·℃；pw-热水密度，kg/m3；ty-热储温度，℃；tp-回水温度，℃；
热储温度由下式计算：
式中：ty-热储温度，℃；ts-常温带温度，℃；q-大地热流，μcal/cm2·s；d0-常温带深度，m；z-热储深度，m；kr-岩石热导率，cal/(cm·s·℃)。
在步骤3中，所述回灌条件是指能够实现回灌的水柱高度，通过计算实现：
式中:hw-回灌水头，m；q-单井日回灌水量，m3/d；r-井径，m；r-回灌影响半径，m,
在步骤3中，当一口井回灌水柱高度过高时通过增加回灌井，降低回灌量来实现回灌水柱降低；所述回灌井数是指所有采水井出水量与能够实现的回灌量相除，结果为小数的取整加1，整数的即为所需回灌井数。
在步骤5中，按照采水井和回灌井的压力、温度影响半径，结合构造格局、热储展布、地面条件设计不同的采灌井距和井网布局，利用数值模拟软件模拟各井网布局中采水井的出水温度和回灌井压力，采水井出水温度保持不变且回灌井回灌压力最低的井网布局为最优井网布局。
本发明中的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法，适用前提是已经有一定勘探资料并且地热开发利用区块已经明确,针对地热开发利用中回灌困难的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法，解决了回灌不彻底或者热储压力降低、热储温度降低等问题，整个方法可操作性强，实现了最优井网布局，提高了地热资源可循环利用效率。本发明砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法，实现了砂岩热储地热资源的绿色、可循环利用，其流程及方法可操作性强；建立的地质模型、数值模型均可通过类似地热田检验，提出的最优采水井、回灌井数比及最优井网布局是在进行大量的模拟基础上对比得出的，其过程是在地质模型、数值模型的约束下进行的，保证了模拟结果的可靠性，具有指导地热开发利用的实际意义。
附图说明
图1为本发明的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中地热地质模型图；
图3为本发明的一具体实施例中用于确定回灌温度影响半径随时间变化曲线图；
图4为本发明的一具体实施例中最优井网布局模拟结果的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法的流程图。
在步骤101，建立地热地质模型。利用已有钻井、测井、录井、地震数据，在明确研究区地质构造、热储及盖层的岩性、厚度、分布范围、边界条件以及热源的基础上建立地热地质模型，如图2所示，括热储顶底地质构造、热储及盖层的岩性、厚度、分布范围、边界条件等。
在步骤102，建立地热数值模型。通过取样测试、参考区域分析资料以及国标经验值，明确各套地层密度、孔隙度、渗透率、比热、热导率以及热储的温度、压力等参数，建立地热数值模型。
在步骤103，根据解析法计算单井出水量，并运用区内地热采水井进行校正，建立适用于研究区的出水量计算公式。解析法出水量计算公式为：
式中q-单井日产水量，m3/d；k-热储渗透系数，m/d；m-热储厚度，m；sw-降深，m，(取水能力极限深度)；r-井径，m(一般取0.065m)；r-影响半径，m,
在步骤104，确定研究区地热利用资源需求，结合回灌条件确定最优采水井、回灌井数比、采水井数和回灌井数。最优采水井、回灌井数比是根据地热利用资源需求以及地热单井出水量及回灌条件计算对比分析所得。所述地热利用资源需求是指能够满足地热资源利用需求的地热资源量；所述采水井数是由地热利用资源需求除以单井可采资源量所得，单井可采资源量可通过下式计算：qr＝q×cw×pw×(ty-tp)；
式中qr-单井可采资源量，j/d；q-单井日产水量，m3/d；cw-热水比热，j/kg·℃；pw-热水密度，kg/m3；ty-热储温度，℃；tp-回水温度，℃；温度是由热储温度由下式计算：
式中：ty-热储温度，℃；ts-常温带温度，℃；q-大地热流，μcal/cm2·s；d0-常温带深度，m；z-热储深度，m；kr-岩石热导率，cal/(cm·s·℃)；
所述回灌条件是指能够实现回灌的水柱高度，可以通过计算实现：
式中:hw-回灌水头，m；q-单井日回灌水量，m3/d；r-井径，m(一般取0.065m)；r-回灌影响半径，m,
当一口井回灌水柱高度过高时可通过增加回灌井，降低回灌量来实现回灌水柱降低；所述回灌井数是指所有采水井出水量与能够实现的回灌量相除所得，结果为小数的取整加1，整数的即为所需回灌井数。
在步骤105，根据利用年限，进行单井采水、回灌温度场、压力场数值模拟，确定各自(采水井、回灌井)温度、压力影响半径，如图3所示，是在确定了回灌量及回水温度的基础上模拟回灌温度影响半径随时间变化，最终确定最大温度影响半径，作为采灌井距设计的依据。
在步骤106，按照采水、回灌井压力、温度影响半径，结合热储展布、构造格局、地面条件模拟不同位置、不同采灌井距、不同井网布局，采水井出水量、出水温度，回灌井压力升高，通过不断的调整井网布局，确保在模型运行年限内以回灌能够补充由于采水引起的压力下降并且保证温度不产生突破的以及适合布井等因素的基础上进行分析后所提供的最优井网布局，如图4所示，模拟结果确保在最大利用年限内采水井温度不产生热突破。
以上所述仅为本发明的理想模型实施，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。