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专利号: 2024109098314
申请人: 深圳崀途科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-06-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:包括以下步骤,S1、预先对地热开采范围进行确定,并基于大数据技术,实时监测在地热开采范围内生产井与回灌井内的运行条件数据,经特征提取后,构建地热运行集合;

S2、依据地热运行集合构建注水状态系数Zzxs,若注水状态系数Zzxs超过条件阈值,向外发出预警指令,接收到预警指令后,对地层压力值Dc的差异做趋势收集,以获取压力变化集合,并分析计算地热运行条件数据对地层压力变化的影响程度,以构建影响系数Yxyz,并根据影响系数Yxyz的数值大小,筛选出处于安全范围内的地热运行条件数据;

S2还包括有:

S26、预先设置影响阈值,若影响系数Yxyz超过影响阈值,此时将相应监测时间节点内的注水速率Zssz及注水量Zsz标记为异常条件数据;若影响系数Yxyz未超过影响阈值,此时将相应监测时间节点内的注水速率Zssz及注水量Zsz标记为非异常条件数据;

S261、根据若干组非异常条件数据所对应的监测时间节点,从压力变化集合中提取出相对应的地层压力值Dc,并通过将提取出的若干组地层压力值Dc与基准压力Bz进行比对,以筛选出处于安全范围内的地热运行条件数据,具体筛选内容如下:若相应监测时间节点内的地层压力值Dc≤基准压力Bz,则将相应监测时间节点内的注水速率Zssz及注水量Zsz纳入到注水活动的安全范围中;

若相应监测时间节点内的地层压力值Dc>基准压力Bz,则将相应监测时间节点内的注水速率Zssz及注水量Zsz不纳入到注水活动的安全范围中;

S3、基于处于安全范围内的地热运行条件数据,调整回灌井内注水活动的运行状态,同时对地热发电站内地层条件数据信息进行监测与记录,并依据地层条件数据信息,构建井眼稳定指数Jwzs;

S4、预先设置评估阈值W,并将所述井眼稳定指数Jwzs与所述评估阈值W进行比对分析,以综合预测分析出当前地热发电站内地层稳定程度,根据预测分析结果,并结合S2步骤中处于安全范围内的地热运行条件数据,采取相应的注采手段。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S1具体包括以下步骤:S11、预先锁定待监测的地热发电站,并对地热发电站的整体布局进行获取,其中,整体布局包括发电机房、锅炉房、变电站、生产井及回灌井的位置,并经过特征提取后,获取回灌井与生产井之间的间距Gssj。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S1还包括有:S12、基于大数据技术,实时监测在地热开采范围内生产井与回灌井内的运行条件数据,其中,所述运行条件数据包括不同监测时段内的生产井内抽取速率和抽取量,以及回灌井内的注水速率Zssz及注水量Zsz,同时结合无线通信技术,将所述运行条件数据传输至操作平台;

S121、将操作平台内的运行条件数据进行数据预处理,将重复采集的数据信息进行检测和删除,并识别缺失数据,以检测和修复异常值;

S122、利用无量纲处理技术,将S121步骤中经预处理后的相关数据信息进行标准化处理,消除数据中的单位和量纲差异。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S2具体包括以下步骤:S21、依据地热运行集合,将回灌井内的注水速率Zssz及注水量Zsz相关联,并经过无量纲处理后,将相应的数据值映射在区间[0,1]内,再依据如下公式获取注水状态系数Zzxs:式中,n表示为监测周期,i=1、2、3、...、n,Zsszi表示为第i监测时间节点的注水速率,表示为监测周期内注水速率的均值,Zszi表示为第i监测时间节点的注水量, 表示为监测周期内注水量的均值,α及β均表示为权重系数。

5.根据权利要求1所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S2还包括有:S22、预先设置条件阈值,并将所述条件阈值与所述注水状态系数Zzxs进行比对分析,若注水状态系数Zzxs超过条件阈值,此时将估判当前回灌井阻水活动处于异常状态,并向外发出预警指令;

若注水状态系数Zzxs未超过条件阈值,则暂不向外发出额外的预警指令;

S23、当接收到预警指令之后,对地层压力值Dc的差异做趋势收集,以获取压力变化集合,所述压力变化集合包括不同监测时间节点内地层压力值Dc;

S24、在地热开采范围确定后,通过钻井设备在地层中进行钻孔作业,并在钻井过程中使用泥浆以维持井壁的稳定,同时携带钻屑返回至地表,其中,所述钻井设备包括但不限于钻头、钻杆和钻机,并在钻井完成之后将压力计放入井中,再关闭井口,停止流体注入,监测地层的静态压力,并将地层的静态压力作为基准压力Bz。

6.根据权利要求5所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S2还包括有:S25、依据最小二乘法,并结合运行条件数据及压力变化集合,分析计算地热运行条件数据对地层压力变化的影响程度,具体分析内容如下:以与注水状态系数Zzxs相对应的运行条件数据作为自变量,以各监测时间节点内的地层压力值Dc作为因变量,做线性回归分析,并获取对应的回归方程;

以回归方程中与运行条件数据相对应的回归系数作为影响因子,构建影响系数Yxyz,具体按照以下方式获取:式中,θz表示为注水速率的影响因子,θs表示为注水量的影响因子,a1及a2均为权重系数。

7.根据权利要求2所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S3具体包括以下步骤:S31、对地热发电站内地层条件数据信息进行监测与记录,所述地层条件数据信息包括抽取与回灌过程中的压力变化值Ybz及地层孔隙中的水压力Syy;

S32、依据地层条件数据信息,通过将所述抽取与回灌过程中的压力变化值Ybz及地层孔隙中的水压力Syy相关联,并经过无量纲处理后,计算获取井眼稳定指数Jwzs,所述井眼稳定指数Jwzs通过以下公式获取:式中,Gssj表示为回灌井与生产井之间的间距,v1、v2及v3均为权重系数,P表示为修正常数。

8.根据权利要求1所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:S4、根据所述井眼稳定指数Jwzs与所述评估阈值W进行比对分析的结果,以综合预测分析出当前地热发电站内地层稳定程度,具体分析内容如下:若所述井眼稳定指数Jwzs≥所述评估阈值W时,此时判断当前地热发电站内地层稳定情况处于异常状态,此时将结合处于安全范围内的地热运行条件数据,调整冷却水通过回灌井注入地下储层时的注水速率Zssz及注水量Zsz;

若所述井眼稳定指数Jwzs<所述评估阈值W时,此时判断当前地热发电站内地层稳定程度情况未处于异常状态,此时将不采取额外的注采手段。

9.基于大数据的新能源发电设备的监测系统,应用上述权利要求1~8任一项所述的基于大数据的新能源发电设备的监测方法,其特征在于:包括条件监测模块、条件影响分析模块、地热稳定分析模块及决策管理模块;

所述条件监测模块,预先对地热开采范围进行确定,并基于大数据技术,实时监测在地热开采范围内生产井与回灌井内的运行条件数据,经特征提取后,构建地热运行集合;

所述条件影响分析模块,依据地热运行集合构建注水状态系数Zzxs,若注水状态系数Zzxs超过条件阈值,向外发出预警指令,接收到预警指令后,对地层压力值Dc的差异做趋势收集,以获取压力变化集合,并分析计算地热运行条件数据对地层压力变化的影响程度,以构建影响系数Yxyz,并根据影响系数Yxyz的数值大小,筛选出处于安全范围内的地热运行条件数据;

所述地热稳定分析模块,基于处于安全范围内的地热运行条件数据,调整回灌井内注水活动的运行状态,同时对地热发电站内地层条件数据信息进行监测与记录,并依据地层条件数据信息,构建井眼稳定指数Jwzs;

所述决策管理模块,预先设置评估阈值W,并将所述井眼稳定指数Jwzs与所述评估阈值W进行比对分析,以综合预测分析出当前地热发电站内地层稳定程度,根据预测分析结果,并结合处于安全范围内的地热运行条件数据,采取相应的注采手段。