水资源消耗产生的碳排放量预估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其通过为当前待测井区在对应相邻作业井组中匹配到地质环境相似度最大且作业方案

【技术实现步骤摘要】
水资源消耗产生的碳排放量预估方法及装置、存储介质


[0001]本专利技术涉及环境质量监测
，具体地说，特别涉及一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法及装置
、
存储介质
。

技术介绍

[0002]页岩气资源开发是世界能源革命和我国重大能源战略
。
页岩气资源开发可能带来的地下水
、
工程场地
、
地质灾害等环境影响问题一直存在着争议
。
例如，岩气田开发过程中钻井
、
试气
、
采气等各个环节都会产生碳排放，而碳排放是关于温室气体的排放的总称，其主要包括
CO2、N2O
和
CH4
等气体
。
目前，广泛使用的温室气体排放量化方法主要有两种，一种为基于实际活动数据总量核算方法，另一种是均值算法，基于行业均值进行预估
。
[0003]其中，实际活动数据总量核算方法是指基于页岩气开发整个过程中实际所消耗的水资源总量来计算水资源消耗所产生的碳排放量
。
例如，公开号为
CN114912079A
的中国专利技术专利申请，其公开了一种污水厂碳排放量的计算法方法，其通过根据不同碳排放类型的和预设的碳排放因子来计算相应类型的碳排放量，从而综合三种类型的碳排放量之和计算碳排放量
。
这种算法大多都是从宏观角度进行碳排放总量的统计分析，例如，某个地区或某个国家的碳排放量统计分析的角度出发来进行整体的碳排放总量的初步核算，需要等到页岩气开发的三个阶段完成，分别获取到页岩气开采整个过程中的能源消耗总量和水资源消耗总量等，才能够计算得到相应的碳排放总量
。
故而，基于实际活动数据总量进行碳排放的核算周期较长，也即数据具有一定的滞后性
。
[0004]其中，均值估计算法是通过行业内的平均数值来进行大致估计相应的碳排放量，但不同页岩气开发区，因为地质环境的不同也会影响碳排放量
。
例如，根据统计分析一口页岩气水平井的水资源消耗量最少是
1.68
×
104m3，最多可至4×
104m3。
而导致这种差异的主要原因之一就是地质环境
、
页岩气井垂直井深
、
气井水平段长度
、
水力压裂的次数等，也即不同地质环境的页岩气井耗水是有差异的
。
因此，行业均值算法的估计方式过于模糊
。
[0005]有鉴于此，针对地势偏远的页岩气区，如何对水资源消耗所产生间接碳排放量进行预测成为当前亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法和装置
、
计算机存储介质，部分地解决或缓解现有技术中的上述不足，相较于根据实际活动数据总量核算方法，能够更早地进行因水资源消耗所产生碳排放量的预估，避免了一定的数据滞后性；相较于行业均值估计方法，其能够更加贴近井区的实际情况，得到的碳排放量估计可靠性更高
。
[0008]为了解决上述所提到的技术问题，本专利技术具体采用以下技术方案：
[0009]一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其包括步骤：
[0010]预先根据部署方案中同一产建区中各个作业井区的位置信息，以预设距离进行区
域划分，得到多个相邻作业井组；
[0011]获取当前产建区内各个作业井的地质环境相似度指标参数，并根据所述地质环境相似度指标参数与预先训练好的第一神经网络模型计算同一相邻作业井组中各个作业井区之间的地质环境相似度；其中，所述地质环境相似度指标参数包括：土壤垂直分布特征
、
植被覆盖率
、
储层潜力；
[0012]取当前产建区内各个作业井区的作业方案，并利用预先训练好的第二神经网络模型计算同一相邻作业井组中各个作业井区之间的作业方案相似度；所述作业方案包括作业井参数
、
钻井工艺参数
、
压裂工艺参数；
[0013]获取部署方案中各井区的位置信息，并根据所述位置信息为当前待测井区匹配到与其距离小于预设阈值，且已完成试气环节的至少一个相邻井区，并将所述至少一个相邻井区中，与当前待测井区的地理环境相似度最大，且作业方案相同的相邻井区作为参考基准井区；
[0014]获取所述参考基准井区的历史碳排放数据；所述历史碳排放数据包括钻井环节
、
试气环节各自消耗水资源所产生的历史碳排放分量
E
′1、E
′2的第一
、
二分布系数：
K1、K2；
[0015]根据所述水资源消耗量
AD1，
水
及水资源对应的排放因子
EF
水
对所述第一分布系数
K1进行校验，若校验通过，根据预设的碳排放预估模型计算钻井
、
试气两个环节消耗水资源所产生的碳排放预估总量
[0016]若校验未通过，判定作业方案发生变更，基于变更后的作业方案为所述当前待测井区匹配新参考基准井区
。
[0017]在一些实施例中，当未匹配到新参考基准井区时，将距离所述当前待测井区最近的其他所述相邻作业井区中匹配地质环境相似度最大且作业方案相似度最大的作业井区作为备选参考基准井区
。
[0018]在一些实施例中，判断所述相邻作业井组中的作业井数量是否达到预设数量阈值，若是，所述预设阈值与所述预设距离相同；否则，所述预设阈值小于所述预设距离
。
[0019]本专利技术的一些实施例中，对所述第一分布系数进行校验的步骤，具体包括步骤：根据所述水资源消耗量
AD1，水
及水资源对应的排放因子
EF
水
计算校验参数判断所述校验参数是否小于或等于预设阈值；若所述校验参数小于或等于预设阈值，判定为通过校验；否则，判定为未通过校验
。
[0020]本专利技术的一些实施例中，所述一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法还包括步骤：根据所述碳排放预估总量和第二分布系数计算试气环节中所需的水资源预估值：
AD2，
[0021]本专利技术的一些实施例中，获取参考基准井区的历史碳排放数据的步骤，具体包括步骤：
[0022]获取钻井环节中的水资源消耗量
AD
′1，水
，并根据所述水资源消耗量
AD
′1，水
、
对应的排放因子和预先构建的碳排放分量模型计算钻井环节消耗水资源所产生的第一历史碳排
放分量
E
′1；
[0023]获取试气环节中的水资源消耗量
AD
′2，水
，并根据所述水资源消耗量
、
对应的排放因子和所述碳排放分量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其特征在于，包括步骤：预先根据部署方案中同一产建区中各个作业井区的位置信息，以预设距离进行区域划分，得到多个相邻作业井组；获取当前产建区内各个作业井的地质环境相似度指标参数，并根据所述地质环境相似度指标参数与预先训练好的第一神经网络模型计算同一相邻作业井组中各个作业井区之间的地质环境相似度；其中，所述地质环境相似度指标参数包括：土壤垂直分布特征
、
植被覆盖率
、
储层潜力；获取当前产建区内各个作业井区的作业方案，并利用预先训练好的第二神经网络模型计算同一相邻作业井组中各个作业井区之间的作业方案相似度；所述作业方案包括作业井参数
、
钻井工艺参数
、
压裂工艺参数；获取部署方案中各井区的位置信息，并根据所述位置信息为当前待测井区在其对应相邻作业井组中匹配到与其距离小于预设阈值，且已完成试气环节的至少一个相邻井区，并将所述至少一个相邻井区中，与当前待测井区的地理环境相似度最大，且作业方案相同的相邻井区作为参考基准井区；获取所述参考基准井区的历史碳排放数据；所述历史碳排放数据包括钻井环节
、
试气环节各自消耗水资源所产生的第一
、
二历史碳排放分量
E
′1、E
′2各自的第一分布系数
K1、
第二分布系数
K2；获取当前待测井区中钻井环节中的水资源消耗量
AD1，
水
及水资源对应的排放因子
EF
水
；根据所述水资源消耗量
AD1，
水
及水资源对应的排放因子
EF
水
对所述第一分布系数
K1进行校验，若校验通过，根据预设的碳排放预估模型计算钻井
、
试气两个环节消耗水资源所产生的间接碳排放预估总量若校验未通过，判定作业方案发生变更，基于变更后的作业方案为所述当前待测井区在其对应的所述相邻作业井组内匹配所述地质环境相似度最大且作业方案相似度最大的所述相邻井区作为新参考基准井区
。2.
根据权利要求1所述的一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其特征在于，还包括步骤：当未匹配到新参考基准井区时，将距离所述当前待测井区最近的其他所述相邻作业井区中匹配地质环境相似度最大且作业方案相似度最大的作业井区作为备选参考基准井区
。3.
根据权利要求2所述的一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其特征在于，还包括步骤：判断所述相邻作业井组中的作业井数量是否达到预设数量阈值，若是，所述预设阈值与所述预设距离相同；否则，所述预设阈值小于所述预设距离
。4.
根据权利要求1所述的一种页岩气开发中水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其特征在于，对所述第一分布系数进行校验的步骤，具体包括步骤：根据所述水资源消耗量
AD1，
水
及水资源对应的排放因子
EF
水
计算校验参数
判断所述校验参数是否小于或等于预设误差阈值；若所述校验参数小于或等于预设误差阈值，判定为通过校验；否则，判定为未通过校验
。5.
根据权利要求1所述的一种页岩气开发中水资源消耗产生的碳排放量预估方法，其特征在于，还包括步骤：根据所述间接碳排放预估总量和第二分布系数计算试气环节中所需的水资源预估值：
6.
一种页岩气开发水资源消耗产生的碳排放量预估装置，其特征在于，包括：相邻作业井组划分模块，用于预先根据部...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐烽淋，王令，梅绪东，庞家怀，严灵芳，罗甲川，刘波，
申请(专利权)人：重庆市涪陵页岩气环保研发与技术服务中心，
类型：发明
国别省市：