[发明专利]一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，是一种自行设计的保证同样设计降深和相同开采井数条件下，计算地下热水可开采量的优化布井法。根据地下热储含水层的导水系数、弹性释水系数、单井开采量、开采井影响半径、设计水位降深等参数，选择优化布井方案，实现自动确定地下热水可开采量的要求。本方法适用于大面积分布、顶底板水平、层间水力联系不密切、均质各向同性的孔隙型地下热水承压含水层。

背景技术

孔隙型地下热水作为一种洁净且具有“温、矿、水”综合特征的资源，其设计降深条件下可开采量的确定对于地下热水的开发利用及保护具有重要意义。传统的确定地下热水可开采量的均匀布井方法，在达到设计水位降深时由于单井开采量系人为给定，故确定的开采井数也表现出一定的随意性，所确定的地下热水可开采量受人为影响严重。

一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法可以较好地解决上述问题，以均匀布井法为基础，依据计算区面积、开采井管半径、开采年限，综合考虑地下热储含水层的导水系数、弹性释水系数、设计水位降深等因素，引入井数与单位开采量的概念，达到优化布局开采井并自动确定地下热水可开采量的目的。

发明内容

本发明针对传统的均匀布井方法实际应用过程的随意性，提出了自行优化确定地下热水可开采量的实践方法。该方法应用地下热水含水层的导水系数、弹性释水系数、计算区面积、开采井管半径、开采年限等参数，在满足设计水位降深的基础上，实现了优化布局开采井条件下地下热水可开采量的确定。

本发明提供了一种确定地下热水可开采量的地热井优化布局方法。包括设计水位降深、导水系数、弹性释水系数、计算点水位降深、单位可开采量Q_采/S_max、优化布局井数n_采、地下热水可开采量确定。具体步骤如下：

步骤一，给定计算区面积F(单位为km²)、开采井管半径r_ω(单位为m)和地热水开采年限t(单位为d)；根据计算区水文地质和经济技术条件给定设计水位降深S_max(单位为m)；

步骤二，依据单井非稳定流抽水试验资料确定地下热水含水层的导水系数T(单位为m²/d)及弹性释水系数μ^*；

步骤三，根据导水系数T、弹性释水系数μ^*，选用承压完整井定流量非稳定流公式确定计算点的水位降深(单位为m)，式中S为抽水影响范围内，任一点任一时刻的水位降深，m；Q为单个抽水井开采量，m³/d；r为计算点到开采井的距离(单位为m)，当计算点位于开采井时取开采井管半径r_ω，t为地热水开采年限；

步骤四，设计计算区有n眼地下热水开采井，确定某计算点水位降深的公式为S=Σi=1nQ4πTW(μ);]]>

步骤五，计算区所有水井的开采量相同时，某计算点的单位开采量计算公式为计算区地下热水可开采量为Q_采＝n×Q，其中n为地下热水开采井数；

步骤六，地下热水开采期末计算区中心井达到设计水位降深S_max时，单位可开采量计算公式为绘制地下热水含水层的(Q_采/S_max)～n关系曲线，其中单位可开采量Q_采/S_max的单位为(m³/d)/m；