(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210614108.4 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华大 学 (72)发明人 赵志宏　陈进帆　王佳铖　 (74)专利代理 机构 北京聿宏知识产权代理有限 公司 11372 专利代理师 吴大建　周鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 3/12(2006.01) E21B 43/26(2006.01) E21B 43/27(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 深层热储 破岩增渗改造方法、 装置及系统 (57)摘要 本发明提供了一种深层热储破岩增渗改造 方法、 装置及系统， 该方法包括： 根据目标层位的 物性参数确定增渗改造参数的参数取值范围； 建 立有限元数值模 型， 将根据参数取值范围确定的 设计参数输入有限元数值模型， 构建设计参数 ‑ 单位涌水量数据集； 根据设计参数 ‑单位涌水量 数据集进行参数优化， 获得目标改造参数； 根据 目标改造参数， 对目标层位进行改造。 基于本发 明的技术方案， 创造性地提出将机器学习、 智能 优化方法和微波破岩技术应用于深层热储增渗 改造中， 很好地解决了深层热储裂缝扩展方向不 确定性高、 诱发地震风险高等关键难题。 结合酸 化压裂等技术进行强化增渗， 显著增加裂缝内部 空腔体积， 使得改造效果可以长期维 持。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115203998 A 2022.10.18 CN 115203998 A 1.一种深层热储 破岩增渗改造方法， 其特 征在于， 包括： 根据目标层位的物性 参数确定增渗改造参数的参数 取值范围； 建立有限元数值模型， 将根据 所述参数取值范围确定的设计参数输入所述有限元数值 模型， 构建 设计参数 ‑单位涌水量数据集； 根据所述设计参数 ‑单位涌水量数据集进行参数优化， 获得目标改造参数； 根据所述目标改造参数， 对所述目标层位进行改造 。 2.根据权利要求1所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 将根据所述参数取 值范围确定的设计参数输入所述有限元数值模型， 构建设计参数 ‑单位涌水量数据集， 包 括： 根据所述 参数取值范围， 按一定步长划分网格； 依次将网格内的参数作为所述设计参数输入所述有限元数值模型， 进行改造模拟， 根 据模拟结果构建所述设计参数 ‑单位涌水量数据集。 3.根据权利要求1所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 根据所述设计参 数‑单位涌水量数据集进行参数优化， 获得目标改造参数， 包括： 根据所述设计参数 ‑单位涌水量数据集， 建立符合精度要求的机器学习模型； 确定作为优化目标的代价函数， 基于所述机器学习 模型采用优化算法确定所述代价函 数值最小时对应的参数， 并作为所述目标改造参数。 4.根据权利要求3所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 所述代价函数表征 所述增渗改造参数中的对象参数与单位涌水量之间的比值大小， 所述对象参数为改造成本 的决定因素。 5.根据权利要求3所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 所述机器学习模型 采用人工神经网络模型， 所述优化 算法采用遗传算法。 6.根据权利要求1所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 根据 所述目标改造 参数， 对所述目标层位进行改造， 还 包括： 将所述目标改造参数输入所述有限元数值模型， 进行改造模拟， 根据模拟结果判断所 述目标改造参数 是否满足准确度要求； 根据满足准确度要求的所述目标改造参数， 对所述目标层位进行改造 。 7.根据权利要求1至6任一项所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 根据所 述目标改造参数， 对所述目标层位进行改造， 包括： 将微波辐射系统下入井 内并送至所述目标层位处， 按照所述目标改造参数中的微波辐 射参数对所述目标层位的岩石 进行微波辐射； 回收所述微波辐射系统， 根据所述目标改造参数中的酸化压裂参数配置压裂液和酸 液， 进行酸 化压裂。 8.根据权利要求7所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 将微波辐射系统下 入井内并送至所述目标层位处之前， 还 包括： 向所述目标层位对应的井眼中注入清水， 进行循环洗井。 9.根据权利要求1至6任一项所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 在对所 述目标层位进行改造之后， 还 包括： 对改造后的所述目标层位进行抽水实测， 获得改后实测数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203998 A 2将所述改后实测数据与改造前抽水实测的实测数据进行比对， 根据比对结果判断是否 达到改造目标； 在未达到所述改造目标时， 重复进行改造过程， 直至 达到所述改造目标。 10.根据权利要求1至6任一项所述的深层热储破岩增渗改造方法， 其特征在于， 建立有 限元数值模型， 包括： 根据所述目标层位所在区域的地质模型， 结合多孔介质理论， 构建所述有限元数值模 型。 11.根据权利要求1至 6任一项所述的深层热储 破岩增渗改造方法， 所述改造参数包括： 微波辐射 参数， 其包括 微波探头照射孔间距、 微波辐射时间、 微波辐射功率； 酸化压裂参数， 其包括压裂液的成分、 粘度、 总量以及酸液的成分、 浓度、 粘度、 总量； 泵注参数， 其包括 排量、 多级注入阶段 液量分配比例。 12.一种深层热储 破岩增渗改造装置， 其特 征在于， 包括： 参数范围确定模块， 其用于根据目标层位的物性参数确定增渗改造参数的参数取值范 围； 数据集构建模块， 其用于建立有限元数值模型， 将根据所述参数取值范围确定的设计 参数输入所述有限元 数值模型， 构建 设计参数 ‑单位涌水量数据集； 参数优化模块， 其用于根据 所述设计参数 ‑单位涌水量数据集进行参数优化， 获得目标 改造参数； 改造控制模块， 其用于根据所述目标改造参数， 对所述目标层位进行改造 。 13.一种深层热储破岩增渗改造系统， 应用如权利要求1至11任一项所述的深层热储破 岩增渗改造方法， 其特 征在于， 包括： 酸化压裂改造装置， 其用于根据目标改造参数中的酸 化压裂参数进行酸 化压裂改造； 微波辐射改造装置， 其用于根据目标改造参数中的微波辐射参数进行微波辐射改造， 所述微波辐射改造装置包括连接微波发生器的微波探头， 所述微波探头的工作端面上具有 多个微波照射 孔以及用于吸附目标层位岩石的吸附器。 14.根据权利要求13所述的深层热储破岩增渗改造系统， 其特征在于， 所述微波探头 内 设置有多个微波发射棒， 所述微波发射棒的一端通过波导管连接所述微波发生器、 另一端 与与相应的所述 微波照射 孔对应。 15.根据权利要求13或14所述的深层热储破岩增渗改造系统， 其特征在于， 所述微波探 头的工作端面上还设置有传感器组件， 所述传感器组件包括方位传感器、 温度传感器以及 微波功率传感器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203998 A 3