一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置，涉及地热能开采领域，本实用新型专利技术包括模拟装置箱体、模拟装置顶板、模拟注入井口、模拟采出井口、压力泵、温度传感器、压力传感器、水槽，模拟装置顶板布置于模拟装置箱体顶部，其表面布置有模拟注入井口、模拟采出井口、压力泵、温度传感器、压力传感器、水槽，模拟注入井口、模拟采出井口通过输水管线与压力泵相连接，压力泵通过输水管线与水槽相连接，模拟装置箱体内部布置有模拟地层砂体，模拟地层砂体内部布置有模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒、压力传感器探头、温度传感器探头，本新型装置造价低、可根据实际干热岩地层调整其参数进行模拟实验，以此对实际干热岩开发工作提供技术支持。持。持。
【技术实现步骤摘要】
一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置
[0001]本技术涉及地热能开采领域，具体涉及一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置。
技术介绍
[0002]当前，全球的能源结构正面临着深刻的变革，各国正在试图降低化石燃料的使用比重或开发可再生能源等手段对化石燃料进行升级或部分替代，这是因为以煤炭、石油和天然气为主的传统化石燃料存在如下几项明显的缺点：(1)污染严重，化石燃料燃烧会排放大量的粉尘、SO2气体、温室气体等，从而容易造成雾霾天气、酸雨及温室效应等，危害人类健康；(2)储量有限，常规化石能源是亿万年前的动植物残骸经历漫长的地质演化形成的，其在短时间内难以再次形成，而当今世界的工业化进程中亟需大规模的能源消耗，因此，寻找替代能源迫在眉睫，大力开发新兴能源，降低对化石燃料的依赖程度，改变现有的能源结构势在必行。
[0003]开发干热岩资源常用的手段是增强型地热系统(Enhancedgeothermalsystem，EGS)，其原理是通过水力压裂等储层改造技术增强原始储层的渗透率，然后通过注入井注入低温水在储层中实现水循环，低温水通过储层中的人造裂隙与岩体充分接触后被加热至高温，最后通过生产井被抽回地表用以直接供暖或者驱动发电机涡轮实现发电，从而形成一个封闭式的流体回路干热岩储层通常有稳定的热源补给，因此利用干热岩发电的功率输出一般较为稳定。
[0004]EGS技术在一些国家发展已经接近50年了，但仍然有很多技术瓶颈难以克服：(1)干热岩的热能通常赋存于深部硬岩地层中，从而使得干热岩钻井比常规钻井难度大；(2)由于深部地质环境复杂，在储层刺激时通常难以形成有效的人造高导流大面积热储；(3)刺激后的储层特征难以被精确刻画，导致设计的EGS参数通常难以维持长久有效的运行。这些关键技术的突破可以大幅提高EGS项目的成功率，降低开发成本，增加EGS运行的安全性。
[0005]室内试验可以为干热岩开发提供试验数据、理论支撑，并可较为灵活的模拟不同岩性、温度、压力的干热岩储藏，以此提高实际开发过程中作业的准确率、提高EGS项目的运营时长，针对上述问题，本技术提出一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置，本新型装置造价低、可根据实际干热岩地层调整其参数，通过人工填砂胶结的方式可以模拟不同的地层参数，通过等比例缩小的方式布置模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒，并可根据实际开采参数调整模拟井筒的布置，可更为直观的模拟增强型地热系统工作过程中的各个步骤，并做到数据实时记录，从而获得有效的干热岩开发数据，以此对实际干热岩开发工作提供技术支持，节约了实际工作中大量人力、物力成本。
[0007]本技术实施例提供一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置，包括模拟装
置箱体、模拟装置顶板、模拟注入井口、模拟采出井口、压力泵、温度传感器、压力传感器、水槽。
[0008]所述模拟装置箱体为中空长方体结构，所述模拟装置顶板布置于模拟装置箱体顶部，所述模拟装置顶板表面布置有模拟注入井口、模拟采出井口、压力泵、温度传感器、压力传感器、水槽，所述模拟注入井口、模拟采出井口通过输水管线与压力泵相连接，所述压力泵通过输水管线与水槽相连接。
[0009]所述模拟装置箱体内部布置有模拟地层砂体，所述模拟地层砂体内部布置有模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒、压力传感器探头、温度传感器探头，所述压力传感器探头与压力传感器相连接，所述温度传感器探头与温度传感器相连接。
[0010]所述模拟装置箱体包括加热层、支撑层、保温层，所述加热层、支撑层、保温层由内置外依次连接。
[0011]所述模拟注入水平井筒包括螺纹连接头、模拟直井井筒、模拟造斜井筒、模拟水平井筒，所述螺纹连接头、模拟直井井筒、模拟造斜井筒、模拟水平井筒由上至下依次连接，所述模拟注入水平井筒通过螺纹连接头与模拟注入井口密封连接。
[0012]所述模拟采出水平井筒包括螺纹连接头、模拟直井井筒、模拟造斜井筒、模拟水平井筒，所述螺纹连接头、模拟直井井筒、模拟造斜井筒、模拟水平井筒由上至下依次连接，所述模拟采出水平井筒通过螺纹连接头与模拟采出井口密封连接。
[0013]所述模拟装置箱体用于模拟实际干热岩地层，通过等比例缩小的方式在其内部通过调整模拟地层砂体的布置方式进行模拟，使用过程中可根据实际需求调整模拟装置箱体的规格。
[0014]所述模拟装置顶板材质为不锈钢，使用过程中通过模拟装置箱体的规格调整其规格，模拟装置顶板与模拟装置箱体密封连接，连接方式包括螺栓连接、卡扣连接，使用时可在连接处布置密封垫。
[0015]所述模拟注入井口材质为不锈钢，其形状为实际生产井口等比缩小，具有模拟注入功能。
[0016]所述模拟采出井口材质为不锈钢，其形状为实际生产井口等比缩小，具有模拟采出功能。
[0017]所述压力泵包括恒压泵、恒速泵、恒流泵，其规格可根据实际使用需求进行调整。
[0018]所述温度传感器通过温度传感器探头实时获取模拟地层砂体内部温度数据。
[0019]所述压力传感器通过压力传感器探头实时获取模拟地层砂体内部压力数据。
[0020]所述模拟地层砂体用于模拟干热岩地层，其岩石种类、粒径可根据实际地层条件进行调整，使用时将砂体放入模拟装置箱体中，在砂体内部按实际地层参数等比缩小放入模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒，布置完毕后注入固定胶进行胶结，模拟地层砂体内部的模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒的数量、布置位置可根据实际干热岩开发条件进行调整。
[0021]所述支撑层材质为不锈钢。
[0022]所述加热层的加热方式包括电热丝、电热管、电热膜及其他常规加热方式。
[0023]所述保温层材质为石棉。
[0024]所述螺纹连接头、模拟直井井筒、模拟造斜井筒、模拟水平井筒材质为不锈钢。
[0025]所述模拟水平井筒表面可布置有透水孔，用以模拟实际干热岩地层水平井段裸眼完井、割缝衬管完井、尾管射孔完井、砾石充填完井，模拟不同完井方式时，通过调整水平井筒表面透水孔的数量及位置。
[0026]所述一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置的使用方法，包括以下步骤：
[0027]步骤1、根据实际干热岩地层等比缩小模拟方式，对技术各零部件的规格进行调整，确定具体零件的参数规格。
[0028]步骤2、在模拟装置箱体内部放入模拟地层砂体、模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒、压力传感器探头、温度传感器探头，模拟注入水平井筒、模拟采出水平井筒的布置数量、位置根据实际干热岩开发条件进行调整，布置完毕后注入固定胶进行胶结。
[0029]步骤3、将模拟装置顶板与模拟装置箱体密封连接，将模拟注入井口与模拟注入水平井筒相连接，将模拟采出井口与模拟采出水平井筒相连接。
[0030]步骤4、启动加热层对模拟地层砂体进行加热作业，通过温度传感器实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种干热岩多层次水平井开发效率模拟装置，其特征在于，包括模拟装置箱体(1)、模拟装置顶板(2)、模拟注入井口(3)、模拟采出井口(4)、压力泵(5)、温度传感器(6)、压力传感器(7)、水槽(8)，所述模拟装置箱体(1)为中空长方体结构，所述模拟装置顶板(2)布置于模拟装置箱体(1)顶部，所述模拟装置顶板(2)表面布置有模拟注入井口(3)、模拟采出井口(4)、压力泵(5)、温度传感器(6)、压力传感器(7)、水槽(8)，所述模拟注入井口(3)、模拟采出井口(4)通过输水管线(17)与压力泵(5)相连接，所述压力泵(5)通过输水管线(17)与水槽(8)相连接；所述模拟装置箱体(1)内部布置有模拟地层砂体(9)，所述模拟地层砂体(9)内部布置有模拟注入水平井筒(10)、模拟采出水平井筒(11)、压力传感器探头(12)、温度传感器探头(13)，所述压力传感器探头(12)与压力传感器(7)相连接，所述温度传感器探头(13)与温度传感器(6)相连接；所述模拟装置箱体(1)包括加热层(14)、支撑层(15)、保温层(16)，所述加热层(14)、支撑层(15)、保温层(16)由内置外依次连接；所述模拟注入水平井筒(10)包括螺纹连接头(18)、模拟直井井筒(19)、模拟造斜井筒(20)、模拟水平...
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：哈尔滨鸣集智上科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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