[发明专利]一种深层地热气水两相井底测量装置及数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是深层地热资源开采技术领域，具体的说是一种深层地热气水两相井底测量装置及数据处理方法。

背景技术

在深层地热开采过程中，热量的测量与监测是一项非常重要的任务，它是生产井发电潜力评价基础数据的来源，以及相关热储资源、电站设计的主要依据。目前地热主要采用地面热量监测系统，比较简单，但由于深层地下与地面情况差别较大，地面监测难以反映深层地热的实际情况。

准确监测深层井下热值特别是气水两相流动难度较大，由于地热流体沿井筒产生沸腾而使问题变得复杂了。目前地下气水两相的监测方法主要有光纤传感器测量法和示踪剂稀释测量法。

光纤传感器测量法特别适用于气泡流，采用气泡通过两个传感器的时间不同得到气相的速度，而其它流动状态无法准确监测，例如井筒内环状流，其次，光纤传感器测量法只能得到气相流动速度，同时需要采用其它方法测量液相速度，例如采用电阻率测量得到液相流度和焓值。

示踪剂稀释测量法被广泛应用于EGS工程的不同阶段，包括储层改造之前、过程中、之后以及长期的场地管理或能力预测等阶段。依据示踪剂的属性分为天然示踪剂和人工示踪剂，传统示踪剂稀释测量法基于人工示踪剂，由注水井注入已知浓度的示踪剂，通过生产井处示踪剂的初始出现时刻、示踪剂浓度峰值出现时刻和峰值浓度等数据评价井间的连通性以及导热性，其中无机离子(CaF2,LIcl,etc)常作为液相示踪剂，挥发性的有机气体(乙烷、乙醇、等)作为气相示踪剂，而传统示踪剂稀释测量法无法考虑气相示踪剂在液相中的溶解过程，导致结果不够准确。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种深层地热气水两相井底测量装置及数据处理方法,该装置以数据采集、处理、校核为一体，实现实时的跟踪显示。主要依托相关的传感器实时采集到高精度的氯离子浓度的变化数据，基于相关的公式，编制相应程序，输出气液两相的配比关系，进而计算得到地热井两相流的井下动态热值，结果准确。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种深层地热气水两相井底测量装置，包含井筒、光纤传感器、数据收集装置、数据处理装置和数据显示及保存装置，所述井筒的中间竖直设置有浅层，所述浅层的内部设置有光纤传感器，所述光纤传感器与数据收集装置连接，所述数据收集装置与数据处理装置连接，所述数据处理装置与数据显示及保存装置连接。

进一步，所述浅层的内部从下到上依次设置有监测点2、监测点3、监测点1。

进一步，所述井筒的下端到上端依次设置有地层3、地层2、地层1。

进一步，所述地层3与监测点2相对应。

进一步，所述地层2与监测点3相对应。

进一步，所述地层1与监测点1相对应。

一种深层地热气水两相井底数据处理方法，具体步骤如下：

步骤1：根据地层情况分为单层或多层进行测试，下至传感器，主要包括压力、温度以及氯离子浓度监测装置，通过数据传感器实时导入数据接收装置，进行下步处理；

步骤2：若地热储层为单层，通过地面监测器得到压力、总流量、蒸汽含量、氯离子浓度，并收集数据；

步骤3：若地热储层为多层，则需要通过监测到的氯离子含量进行分类，共分为三种情况；第1种情况：通过地面监测器得到压力、总流量、蒸汽含量、氯离子浓度，地层监测器得到井底不同层的氯离子浓度、地层压力，并收集数据；第2种情况：通过地面监测器得到压力、总流量、蒸汽含量、氯离子浓度，地层监测点2的氯离子浓度、地层压力、温度，并收集数据；第3种情况：通过地面监测器得到压力、总流量、蒸汽含量、氯离子浓度，地层监测各层氯离子浓度、地层压力、温度，其次，通过光纤传感器测量地层孔隙度和气体流速，收集数据；

步骤4：通过显示器实时显示结果，做到实时监控，并进行数据存储。

采用上述结构后，本发明的有益效果为：采用示踪剂稀释测量法，以氯离子浓度为指示物，发明了配套井口装置，该装置以数据采集、处理、校核为一体，实现实时的跟踪显示，主要依托相关的传感器实时采集到高精度的氯离子浓度的变化数据，基于相关的公式，编制相应程序，输出气液两相的配比关系，进而计算得到地热井两相流的井下动态热值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。