(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 202211298527.8 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 山东省地质调查院 （山 东省自然资 源厅矿产勘查 技术指导中心） 地址 250013 山东省济南市历下区建新 南 路35号 (72)发明人 刘春华　蔡子昭　王威　田振环　 姬广军　陆琰　郭晶　马瑜宏　 张华平　张贵丽　马丽新　郭艳　 于得芹　 (74)专利代理 机构 保定运维知识产权代理事务 所(普通合伙) 1313 3 专利代理师 孙玉娣 (51)Int.Cl. G06T 17/05(2011.01)G06T 17/20(2006.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 利用网格模型计算地热资源量方法、 系统、 设备及介质 (57)摘要 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。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115375867 A 2022.11.22 CN 115375867 A 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。 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。 3.根据权利要求2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。 4.根据权利要求2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。 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权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375867 A 2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。 6.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。 7.根据权利要求5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。 8.一种实施权利要求1 ‑7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。 9.一种计算机设备， 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1‑7任意一项所述利用网格模型计算 地热资源量的方法。 10.一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 ‑7任意一项所述利用网格模型计算地热权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375867 A 3