CN115375867B - 利用网格模型计算地热资源量方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地热资源数据处理技术领域，公开了利用网格模型计算地热资源量方法、系统、设备及介质。分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；对三维网格化地质模型展开误差分析，如果不满足要求，则重复上述步骤，直到建立三维网格化地质模型；如果满足要求，则在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算。本发明在建模数据约束下、结合专家知识与经验、地质演化规律等信息构建合理的地质参数模型，并利用计算程序或数值模拟技术实现数值计算，实现精准高效便捷的地质资源量计算。
Description
技术领域
本发明属于地热资源数据处理技术领域，尤其涉及利用网格模型计算地热资源量方法、系统、设备及介质。
背景技术
合理、科学的三维网格是确保地质模型得以精准表达地下地质状况并展开模拟计算等研究的“灵魂”。复杂地质条件下，三维网格是地质属性模型的核心载体，网格精细程度决定了其描述地质体的准确程度，因而建立精确、符合地质认知的三维网格可为后期的数值模拟等研究奠定良好的基础。现实世界中，科技工作者通常需采用离散化的体元对研究对象展开剖分，然后基于各式各样网格展开模拟分析，其中，三维网格是连接三维模型与数值模拟模型之间的桥梁，在后期的数值模拟中起着举足轻重的作用。主流的数值模拟方法诸如有限元，有限体积，有限元，边界元都是以网格为计算对象。而差分法等，时域有限差分等也是以网格点为计算对象。数值模拟之前一般都是利用地质统计学工具建立数值模型，网格化过程基本上决定了如何表征地层/含水层结构的宏观均质性。然而，数值模拟构建的参数模型可能较少考虑地质结构、专家结构知识、属性空间变化规律等方面影响，所构建的参数模型可能有偏差。而三维地质建模则可综合利用建模数据、专家知识、地质演化等资料构建相应的网格体系、建立更优的参数模型，进而使得参数模型更优贴近现实状况，进而提高数值模拟模型预测、计算精度。
此外，如果网格出现过大过多的扭曲，容易造成变差函数失真，从而影响到沉积相等属性建模的精度及可靠性，且绝大多数流体类数值模拟软件多仅支持六面体网格，因而三维网格亦以六面体网格为优。
最后，商业化建模软件和数值模拟软件在进行数值计算时，缺乏精细描述的三维网格化的合理解决方案，建模及数值模拟的效果往往无法满足实际应用。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中，没有结合研究区的地质结构特征，没有通过设置合理的三维网格体系对研究区进行精细剖分，使现有技术获得的地质资源量数据精准度低，而且现有技术地质资源量数据处理繁琐，计算耗时长，成本高，效率低下。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了利用网格模型计算地热资源量方法、系统、设备及介质。
所述技术方案如下：利用网格模型计算地热资源量的方法，该方法包括以下步骤：
S1，分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；
S2，对三维网格化地质模型展开误差分析，如果不满足要求，则重复进行误差分析，直到建立三维网格化地质模型；如果满足要求，则在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；
在该步骤中，解析三维网格化地质模型属性与数值模型属性的格式，借助python或C++等编程语言实现网格化模型属性向数值模型属性的高效、无损转换；再者，三维网格化地质模型需要在建立三维地质参数前，分析网格模型与原始地质数据、专家知识的对应程度，只有精度达到一定要求，才开展开三维地质参数模型的构建；
S3，利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量。
在一个实施例中，在步骤S1中，建立三维网格化地质模型具体包括以下步骤：
（1）收集研究区的地质数据，所述地质数据包括地质图数据、地质钻孔数据、地质剖面数据、DEM数字高程数据、热储岩石密度数据、比热数据、孔隙度数据、温度数据，对上述数据进行标准化处理，形成研究区地质规则建模数据库；
（2）依照地层层序，利用空间插值、拓扑处理方法，依次构建研究区的地质界面；基于地层之间的接触关系对地质界面展开拓扑关系处理，并约束地质界面的空间几何形态，构建研究区的地质界面后，对曲面构建结果进行审核，获取符合地质数据且贴合地质条件及其演化历史的地质界面；
（3）地质界面构建完成后，依次展开封闭成体操作，形成最终三维地质结构模型；
（4）分析三维地质结构模型的形态，统计建模数据的空间分布特征，设计三维地质网格体系，给定网格体系的网格模型起始坐标参数、网格在XYZ方向尺寸参数、网格走向及网格在XYZ方向的数量参数；在上述网格体系参数约束下剖分三维地质结构模型，赋值地层岩性与时代到相应网格中，进而建立相应的三维网格化模型；结合研究区地质演化历史、地层空间变化趋势、不同时代岩性下的属性演变特征，利用空间插值方法构建反映地热资源分布状况的属性模型，输出相应三维网格化模型的各项参数。
在一个实施例中，在步骤（1）中，将研究区地质规则建模数据库的数据转换成相应的点、线、面数据，作为三维地质建模的直接数据；建立研究区的标准地层层序，形成标准化的三维地质建模最终数据库。
在一个实施例中，在步骤（3）中，地质界面包括：断层界面、地层顶底界面、岩体界面、模型边界面；构建研究区的地质界面次序为：模型边界面、断层界面、岩体界面、地层顶底界面。
在一个实施例中，在步骤S2中，构建三维地质参数模型具体包括以下步骤：
（1）基于三维网格化地质模型，结合研究区地热地质特征，分析研究区温度、孔隙度、岩石密度地热参数的空间变化特征，拟合获取各项地热参数的插值约束参数，构建各项地热参数相应的参数模型，如果参数模型符合地热场变化特征，则进行；如果不符合，则添加专家控制数据，直到符合地热场空间变化特征；
（2）解析三维网格化模型所存储属性的组织方式、数据结构模型信息；解析数值模拟软件输入参数模型的数据组织方法、数据结构及属性类型；其中必须转换的参数包括：温度、孔隙度、岩石密度、地热流体密度、地热流体比热、平均体积比热容；
（3）对三维地质属性模型进行合并，结合三维地质参数模型与数值模拟软件在参数模型的差异性，设置n组模型的转换参数，该n组模型的转换参数分别对应n个转换误差；
（4）选取第一组转换参数，根据步骤（2）上述转换方法在python或C++编程语言协助下，结合数值模拟软件数值模型所需的属性类型，实现三维地质参数模型向数值模拟软件参数的低损转换；
（5）将步骤（3）的结果导入到数值模拟软件中，查看数值模型内参数模型与三维地质参数模型的差异性，如果两者误差在容许的范围内，则继续展开后续操作；否则调整步骤（2）中对应的转换参数，重新进行步骤（3）、步骤（4），直至数值模型内参数模型与三维地质参数模型的误差在容许的范围内；
（6）基于三维地质模型构建的参数模型及三维网格化地质模型本身，计算体积、面积、厚度，获取数值模拟所需的属性参数。
在一个实施例中，在步骤S3中，地质资源量计算包括：
计算热储量时按网格层导出模型网格文件中的每个网格点体积、厚度及温度，计算公式如下：
式中：
表示研究区某热储层地热资源量；i表示层号；j表示单元格编号；m表示岩层总数；n表示层单元格总数；
表示第i层，第j个网格所对应热储层的地热资源量；
表示第i层，第j个网格的面积； 
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均厚度；
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均温度；
表示基准温度，所述基准温度为14.5℃；C表示热储层中岩石和水的平均比热容。
在一个实施例中，温度、地热流体密度、孔隙度均来自于三维网格化模型的属性转换结果，计算每个网格的平均体积比热容，结合网格的体积等基础信息，进而求得地热资源总量。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述利用网格模型计算地热资源量的方法的系统，该利用网格模型计算地热资源量的系统包括：
网格化地质模型建立模块，分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；
文件转换模块，对三维网格化地质模型展开误差分析，建立三维网格化地质模型，在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据信息、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；
地热资源量计算模块，利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行实施所述利用网格模型计算地热资源量的方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行实施所述利用网格模型计算地热资源量的方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
传统地热资源量计算一般采用热储法计算热储量，计算公式为：
其中：
传统的热储法属于解析算法，一般采用参数的平均值进行计算，实际工作中地质条件差异性较大，热储层厚度、岩石温度、密度、孔隙度都不是均质都具有各向异性特点，因此结果会有较大的偏差，而且计算耗时长、有了新数据后难以局部自动更新计算，也无法统计任意范围地热资源量。采用本方法来计算提高了计算精度、计算效率，同时可以统计任意范围内的地热资源量，并形成一套动态可更新的资源量值。
第二、把技术方案看作一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：本发明利用网格化建模的思路与数值模拟软件结合，实现了精细化数值计算模型的应用。本发明充分分析研究区的地质结构特征，设置合理的三维网格体系，对研究区进行精细剖分，在建模数据约束下、结合专家知识与经验数据信息、地质演化规律等信息构建合理的地质参数模型，并利用计算程序或数值模拟技术实现数值计算，实现精准高效便捷的地质资源量计算。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理；
图1是本发明实施例提供的利用网格模型计算地热资源量的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的利用网格模型计算地热资源量的方法原理图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一、解释说明实施例：
本发明实施例提供的利用网格模型计算地热资源量的方法利用网格化建模的思路与数值模拟软件结合，实现了精细化数值计算模型的应用。如图1所示，包括以下步骤：
S1，分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；
S2，对三维网格化地质模型展开误差分析，如果不满足要求，则重复进行误差分析，直到建立三维网格化地质模型；如果满足要求，则在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；
S3，利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量。
实施例1
如图2所示，本发明实施例提供的利用网格模型计算地热资源量的方法具体包括：
一、建立网格化地质模型：
本步骤需要的材料为地质图数据、地质钻孔数据、地质剖面数据、DEM数字高程数据、热储岩石密度、比热、孔隙度、温度等地质参数。
（1）充分收集研究区的地质图、地球物理、地质演化历史、剖面、钻孔、DEM数据，对这些数据展开一致性、时效性、标准化处理，形成研究区地质规则建模数据库；并将这些数据转换成相应的点、线、面数据，作为三维地质建模的直接数据；建立研究区的标准地层层序，形成一套标准化的三维地质建模最终数据库。
（2）依照地层层序，借助空间插值技术、拓扑处理等技术方法，选择合适的建模方法依次构建研究区的地质界面，基于地层之间的接触关系对地质界面展开拓扑关系处理，并严格约束地质界面的空间几何形态，构建完成后地质专家需对曲面构建结果进行审核，以获取较优符合地质数据且完美贴合地质条件及其演化历史的地质界面。
地质界面包含：断层界面、地层顶底界面、岩体界面、模型边界面。构建的次序通常为：模型边界面、断层界面、岩体界面、地层顶底界面。
（3）地质界面构建完成后，采用人工或自动方法依次展开封闭成体操作，形成最终三维地质结构模型。
（4）分析、研究三维地质结构模型的形态，统计建模数据的空间分布特征，在容许误差内设计相应的三维地质网格体系，给定网格体系的核心参数。在上述网格体系参数约束下剖分三维地质结构模型，赋值地层岩性与时代到相应网格中，进而建立相应的网格模型；
网格体系的核心参数为：网格模型起始坐标、网格在XYZ方向尺寸、网格走向及网格在XYZ方向的数量。
（5）结合研究区地质演化历史、地层空间变化趋势、不同时代岩性下的属性演变特征，利用空间插值方法构建可反映地热资源分布状况的属性模型。
（6）输出相应网格模型的各项参数，以备后续模型转化使用。
二、网格化模型文件转换：
三维地质建模与数值模拟属两个不同领域，因此三维地质模型与地热数值模拟软件（如TOUGH2）两者参数模型的组织方式、格式、存储结构等有较大差异，目前无法直接展开交换，需借助编程语言实现两者的格式转换。
（1）解析三维网格化模型所存储属性的组织方式、数据结构等模型信息；解析数值模拟软件（如TOUGH2）输入参数模型的数据组织方法、数据结构及属性类型；解析完成后，探寻一种较优、低损的格式转换方法；
（2）受数值模拟软件限制，三维地质属性模型需进行必要网格合并，以减少网格数量并方便后期数值模拟研究；对比、分析不同合并方法的差异性，进而提取较优合并方法；结合三维地质参数模型与数值模拟软件（如TOUGH2）在参数模型的差异性，设置n组模型的转换参数，该n组模型的转换参数分别对应n个转换误差；
（3）选取第一组转换参数，根据上述转换方法在python或C++等编程语言协助下，结合数值模拟软件（如TOUGH2）展开数值模型所需的属性类型，实现三维地质参数模型向数值模拟软件（如TOUGH2）参数的低损转换，需保证转换后模型的精确程度；
（4）步骤（3）结果导入到数值模拟软件（如TOUGH2）软件中，由地质专家查看数值模型（如TOUGH2）内参数模型与三维地质参数模型的差异性，如果两者误差在容许的范围内，则继续展开后续操作；否则调整步骤（2）调整中对应的转换参数，重新展开步骤（3）、步骤（4）；其中三维地质参数模型基于TOUGH2的数据格式组织方式如表1所示：
表1三维地质参数模型基于TOUGH2的数据格式组织方式
（5）基于三维地质模型构建的参数模型及模型本身，可计算的体积、面积、厚度等，通过上述的转换，即可获取数值模拟所需的属性参数。
作为优选地，网格化模型文件转换中，构建三维地质参数模型还可以为以下步骤：
（1）基于三维网格化地质模型，结合研究区地热地质特征，分析研究区温度、孔隙度、岩石密度地热参数的空间变化特征，拟合获取各项地热参数的插值约束参数，构建各项地热参数相应的参数模型，如果参数模型符合地热场变化特征，则进行；如果不符合，则添加专家控制数据，直到符合地热场空间变化特征；
（2）解析三维网格化模型所存储属性的组织方式、数据结构模型信息；解析数值模拟软件输入参数模型的数据组织方法、数据结构及属性类型；其中必须转换的参数包括：温度、孔隙度、岩石密度、地热流体密度、地热流体比热、平均体积比热容等；
（3）对三维地质属性模型进行合并，结合三维地质参数模型与数值模拟软件在参数模型的差异性，设置n组模型的转换参数，该n组模型的转换参数分别对应n个转换误差；
（4）选取第一组转换参数，根据步骤（2）上述转换方法在python或C++编程语言协助下，结合数值模拟软件数值模型所需的属性类型，实现三维地质参数模型向数值模拟软件参数的低损转换；
（5）步骤（3）结果导入到数值模拟软件中，由地质专家查看数值模型内参数模型与三维地质参数模型的差异性，如果两者误差在容许的范围内，则继续展开后续操作；否则调整步骤（2）调整中对应的转换参数，重新进行步骤（3）、步骤（4）；
（6）基于三维地质模型构建的参数模型及三维网格化地质模型本身，计算体积、面积、厚度，获取数值模拟所需的属性参数。
三、利用网格数据进行地热资源量计算：
基于地质调查、三维地质建模的成果，按照数值模拟软件（如TOUGH2）所需文件格式，准备数值模拟模型的边界条件、模拟条件等参数，展开地热资源量的计算研究。
计算热储量时按网格层导出模型网格文件中的每个网格点体积、厚度及温度，计算公式如下：
式中： 
表示研究区某热储层地热资源量；i表示层号；j表示单元格编号；m表示岩层总数；n表示层单元格总数； 
表示第i层，第j个网格所对应热储层的地热资源量；
表示第i层，第j个网格的面积； 
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均厚度；
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均温度； 
表示基准温度，所述基准温度为14.5℃；C表示热储层中岩石和水的平均比热容。
温度、地热流体密度、孔隙度均来自于三维网格化模型的属性转换结果，计算每个网格的平均体积比热容，结合网格的体积等基础信息，进而求得地热资源总量。其他参数，如岩石比热、岩石密度来自于网格属性，实现了自动化计算存储。
实施例2
本发明实施例提供的利用网格模型计算地热资源量的系统，包括：
网格化地质模型建立模块，用于分析研究区的地质结构特征，建立网格化地质模型；
文件转换模块，用于网格化模型文件转换，对研究区进行精细剖分，在建模数据约束下、结合专家知识与经验数据信息、地质演化规律等信息构建合理的地质参数模型，获取数值模拟所需的属性参数；
地热资源量计算模块，利用计算程序或数值模拟技术对网格数据进行地热资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量。
实施例3
基于本发明实施例2提供的利用网格模型计算地热资源量的系统，需要的材料为地质图数据、地质钻孔数据、地质剖面数据、DEM数字高程数据、热储岩石密度、比热、孔隙度、温度等地质数据等。
进一步地，网格化地质模型建立模块包括：
三维地质建模最终数据库，用于充分收集研究区的地质图、地球物理、地质演化历史、剖面、钻孔、DEM数据，对这些数据展开一致性、时效性、标准化处理，形成研究区地质规则建模数据库；并将这些数据转换成相应的点、线、面数据，作为三维地质建模的直接数据；建立研究区的标准地层层序，形成标准化的三维地质建模最终数据库。
地质界面获取模块，用于依照地层层序，借助空间插值技术、拓扑处理等技术方法，选择合适的建模方法依次构建研究区的地质界面，基于地层之间的接触关系对地质界面展开拓扑关系处理，并严格约束地质界面的空间几何形态，构建完成后地质专家需对曲面构建结果进行审核，以获取较优符合地质数据且完美贴合地质条件及其演化历史的地质界面。
地质界面包含：断层界面、地层顶底界面、岩体界面、模型边界面。构建的次序通常为：模型边界面、断层界面、岩体界面、地层顶底界面。
三维地质结构模型获取模块，用于地质界面构建完成后，采用人工或自动方法依次展开封闭成体操作，形成最终三维地质结构模型。
三维网格化模型建立模块，用于分析、研究三维地质结构模型的形态，统计建模数据的空间分布特征，在容许误差内设计相应的三维地质网格体系，给定网格体系的核心参数。在上述网格体系参数约束下剖分三维地质结构模型，赋值地层岩性与时代到相应网格中，进而建立相应的三维网格化模型；
网格体系的核心参数为：网格模型起始坐标、网格在XYZ方向尺寸、网格走向及网格在XYZ方向的数量。
属性模型构建模块，用于结合研究区地质演化历史、地层空间变化趋势、不同时代岩性下的属性演变特征，利用空间插值方法构建可反映地热资源分布状况的属性模型。
各项参数输出模块，用于输出相应网格模型的各项参数，以备后续模型转化使用。
实施例4
基于本发明实施例2提供的利用网格模型计算地热资源量的系统，进一步地，文件转换模块包括：
三维网格化模型解析模块，用于解析三维网格化模型所存储属性的组织方式、数据结构等模型信息；解析数值模拟软件如（TOUGH2）输入参数模型的数据组织方法、数据结构及属性类型；解析完成后，探寻一种较优、低损的格式转换方法；
三维地质属性模型优化模块，用于受数值模拟软件限制，三维地质属性模型需进行必要网格合并，以减少网格数量并方便后期数值模拟研究；对比、分析不同合并方法的差异性，进而提取较优合并方法；结合三维地质参数模型与数值模拟软件（如TOUGH2）在参数模型的差异性，设置n组模型的转换参数，该n组模型的转换参数分别对应n个转换误差；
选取第一组转换参数模块，用于根据上述转换方法在python或C++编程语言协助下，结合数值模拟软件（如TOUGH2）展开数值模型所需的属性类型，实现三维地质参数模型向数值模拟软件（如TOUGH2）参数的低损转换，需保证转换后模型的精确程度；
三维地质参数模型差异性分析模块，用于对导入的低损转换后的三维地质参数模型向数值模拟软件参数，由地质专家查看数值模型（如TOUGH2）内参数模型与三维地质参数模型的差异性，如果两者误差在容许的范围内，则继续展开后续操作；否则调整对应的转换参数，重新进行三维地质属性模型优化、选取第一组转换参数；
数值模拟所需的属性参数获取模块，用于基于三维地质模型构建的参数模型及模型本身，计算的体积、面积、厚度，通过上述的转换，即可获取数值模拟所需的属性参数。
实施例5
基于本发明实施例2提供的利用网格模型计算地热资源量的系统，进一步地，地热资源量计算模块包括：
网格点体积、厚度及温度计算模块，用于计算热储量时按网格层导出模型网格文件中的每个网格点体积、厚度及温度；
单网格平均体积比热容及地热资源总量获取模块，计算出单网格平均体积比热容，进而求得地热资源总量。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
二、应用实施例：
应用例1
本发明应用实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
应用例2
本发明应用实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
应用例3
本发明应用实施例还提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤，所述信息数据处理终端不限于手机、电脑、交换机。
应用例4
本发明应用实施例还提供了一种服务器，所述服务器用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤。
应用例5
本发明应用实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器（Read-onlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random AccessMemory，RAM）电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；
S2，对三维网格化地质模型展开误差分析，如果不满足要求，则重复进行误差分析，直到建立三维网格化地质模型；如果满足要求，则在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；
S3，利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量；
在S1中，所述建立三维网格化地质模型，具体包括以下步骤：
（1）收集研究区的地质数据，所述地质数据包括地质图数据、地质钻孔数据、地质剖面数据、DEM数字高程数据、热储岩石密度数据、比热数据、孔隙度数据、温度数据，对上述数据进行标准化处理，形成研究区地质规则建模数据库；
（2）依照地层层序，利用空间插值、拓扑处理方法，依次构建研究区的地质界面；基于地层之间的接触关系对地质界面展开拓扑关系处理，并约束地质界面的空间几何形态，构建研究区的地质界面后，对曲面构建结果进行审核，获取符合地质数据且贴合地质条件及其演化历史的地质界面；
（3）地质界面构建完成后，依次展开封闭成体操作，形成最终三维地质结构模型；
（4）分析三维地质结构模型的形态，统计建模数据的空间分布特征，设计三维地质网格体系，给定网格体系的网格模型起始坐标参数、网格在XYZ方向尺寸参数、网格走向及网格在XYZ方向的数量参数；在上述网格体系参数约束下剖分三维地质结构模型，赋值地层岩性与时代到相应网格中，进而建立相应的三维网格化模型；结合研究区地质演化历史、地层空间变化趋势、不同时代岩性下的属性演变特征，利用空间插值方法构建反映地热资源分布状况的属性模型，输出相应三维网格化模型的各项参数。
2.根据权利要求1所述的利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，在步骤（1）中，将研究区地质规则建模数据库的数据转换成相应的点、线、面数据，作为三维地质建模的直接数据；建立研究区的标准地层层序，形成标准化的三维地质建模最终数据库。
3.根据权利要求1所述的利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述地质界面包括：断层界面、地层顶底界面、岩体界面、模型边界面；构建研究区的地质界面次序为：模型边界面、断层界面、岩体界面、地层顶底界面。
4.根据权利要求1所述的利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，在S2中，所述构建三维地质参数模型，具体包括以下步骤：
（1）基于三维网格化地质模型，结合研究区地热地质特征，分析研究区温度、孔隙度、岩石密度地热参数的空间变化特征，拟合获取地热参数的插值约束参数，构建地热参数相应的参数模型，如果参数模型符合地热场变化特征，则进行；如果不符合，则添加专家控制数据，直到符合地热场空间变化特征；
（2）解析三维网格化模型所存储属性的组织方式、数据结构模型信息；解析数值模拟软件输入参数模型的数据组织方法、数据结构及属性类型；其中必须转换的参数包括：温度、孔隙度、岩石密度、地热流体密度、地热流体比热、平均体积比热容；
（3）对三维地质属性模型进行合并，结合三维地质参数模型与数值模拟软件在参数模型的差异性，设置n组模型的转换参数，该n组模型的转换参数分别对应n个转换误差；
（4）选取第一组转换参数，根据步骤（2）上述转换方法在python或C++编程语言协助下，结合数值模拟软件数值模型所需的属性类型，实现三维地质参数模型向数值模拟软件参数的低损转换；
（5）将步骤（3）的结果导入到数值模拟软件中，查看数值模型内参数模型与三维地质参数模型的差异性，如果两者误差在容许的范围内，则继续展开后续操作；否则调整步骤（2）中对应的转换参数，重新进行步骤（3）、步骤（4），直至数值模型内参数模型与三维地质参数模型的误差在容许的范围内；
（6）基于三维地质模型构建的参数模型及三维网格化地质模型本身，计算体积、面积、厚度，获取数值模拟所需的属性参数。
5.根据权利要求1所述的利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，在S3中，所述地质资源量计算，包括：
计算热储量时按网格层导出模型网格文件中的每个网格点体积、厚度及温度，计算公式如下：
式中： 
表示研究区某热储层地热资源量；i表示层号；j表示单元格编号；m表示岩层总数；n表示层单元格总数； 
表示第i层，第j个网格所对应热储层的地热资源量； 
表示第i层，第j个网格的面积；
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均厚度； 
表示第i层，第j个网格所对应热储层的平均温度； 
表示基准温度，所述基准温度为14.5℃；C表示热储层中岩石和水的平均比热容。
6.根据权利要求4所述的利用网格模型计算地热资源量的方法，其特征在于，温度、孔隙度、地热流体密度均来自于三维网格化模型的属性转换结果，计算每个网格的平均体积比热容，结合网格的体积的基础信息，进而求得地热资源总量。
7.一种实施权利要求1-6任意一项所述利用网格模型计算地热资源量的方法的系统，其特征在于，该利用网格模型计算地热资源量的系统包括：
网格化地质模型建立模块，分析研究区的地质结构特征，设置三维网格体系，建立三维网格化地质模型；
文件转换模块，对三维网格化地质模型展开误差分析，建立三维网格化地质模型，在建模数据约束下，结合专家知识与经验数据信息、地质演化规律信息构建三维地质参数模型；
地热资源量计算模块，利用计算程序或数值模拟技术进行数值计算以及地质资源量计算，计算出单网格平均体积比热容，并求得地热资源总量。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行实施权利要求1-6任意一项所述利用网格模型计算地热资源量的方法。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行实施权利要求1-6任意一项所述利用网格模型计算地热资源量的方法。
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