The invention provides a method for cutting and fracturing dry and hot rock vertical wells, which includes: lowering the hydraulic cutter into a designated position in a vertical well through a coiled tubing; pumping abrasive liquid into the hydraulic cutter through a pump, while the hydraulic cutter moves downward along the axis of the vertical well, ejecting liquid to cut dry and hot rock to form a slot after cutting the slot; Stop pumping liquid and inject inert gas into vertical wells, and inert gas replaces the remaining liquid in vertical wells along the annular space between coiled tubing and wellbore; inject liquid nitrogen into the hydraulic cutter by pumping, and inject liquid nitrogen into the slot through the hydraulic cutter, resulting in a number of fractures in the formation of the slot; stop pumping liquid nitrogen into the hydraulic cutter, and pump liquid nitrogen from the vertical wellbore. The hydraulic cutter is taken out and the fracturing fluid is pumped into the slot, so that the fracture in the slot continues to expand and the fracture network is formed. The invention can form an effectively connected large-scale crack network.
【技术实现步骤摘要】
干热岩垂直井切割压裂方法
本专利技术涉及地热能源开采
,更为具体地,涉及一种干热岩垂直井切割压裂方法。
技术介绍
随着化石能源局势和环境状况的恶化,大力发展替代性可再生能源已成为关系人类福祉的普遍共识。中国在水力、太阳能和风能等资源利用中取得了显著的进展和成果,但由于可再生资源的开发利用手段受限,难以保证多样化的能源需求,在所有可再生能源中唯有地热能源可作为基础载荷,保持电网安全稳定运行。地热资源分为水热型地热和干热岩型地热,其中干热岩型资源开发潜力巨大,所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍,而我国干热岩资源储量丰富,只要能开发其中2%就相当于我国一年能源消耗总量的千倍以上。干热岩是指埋深数千米、内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体,岩体温度一般在150~650℃,是一种储量巨大、清洁、可再生的地热资源。目前世界上普遍通过增强型地热系统开采干热岩资源,即采用钻井的方法钻一口井作为注水井,钻一口或多口井作为生产井,利用人工压裂在注水井和生产井之间形成人工裂缝与天然裂缝交织的可流动通道。从注水井注入冷水,在地下流动通道中完成热能交换,然后生产井获得蒸汽、高温水和热水用于地面发电和供暖等,在地面完成能量交换,再将冷却后的水注入地下进行循环。因此,干热岩开发的关键是利用合理压裂技术在生产井和注入井之间形成大体积相互连通的裂缝网络,从而实现高效、低成本的热能开采。目前,干热岩的压裂方式主要包括:1)水力压裂,地下压力达到一定程度后产生剪切缝或张性裂缝,即常规的水力压裂致裂;2)热激发,即温差导致岩体爆裂,形成裂缝;3)化学激发。 ...
【技术保护点】
1.一种干热岩垂直井切割压裂方法,具体包括如下步骤:步骤S1:将连续油管的一端与地面的泵连接,另一端与水力切割器的弹簧返回型液压阻尼器连接;步骤S2:所述通过所述连续油管将所述水力切割器下入到所述垂直井内的指定位置;步骤S3:通过所述泵以预设排量向所述水力切割器内泵注带有磨料的液体,所述水力切割器在以恒定速度沿所述垂直井的轴线向下移动的同时,喷射出液体对干热岩进行切割,在所述干热岩上形成缝槽;步骤S4:在完成所述缝槽的切割后停止泵注液体,并向所述垂直井内通入惰性气体,所述惰性气体沿连续油管与井筒之间的环形空间替换出所述垂直井内残留的液体;步骤S5:通过所述泵向所述水力切割器内泵注液氮,所述液氮经所述水力切割器射入所述缝槽中,使所述缝槽内的岩层破裂产生若干裂缝;步骤S6:停止向所述水力切割器内泵注液氮,从所述垂直井内取出所述水力切割器,并向所述缝槽内泵入压裂液,使所述缝槽内的岩层裂缝继续扩张,勾通形成裂缝网络。
【技术特征摘要】
1.一种干热岩垂直井切割压裂方法,具体包括如下步骤:步骤S1:将连续油管的一端与地面的泵连接,另一端与水力切割器的弹簧返回型液压阻尼器连接;步骤S2:所述通过所述连续油管将所述水力切割器下入到所述垂直井内的指定位置;步骤S3:通过所述泵以预设排量向所述水力切割器内泵注带有磨料的液体,所述水力切割器在以恒定速度沿所述垂直井的轴线向下移动的同时,喷射出液体对干热岩进行切割,在所述干热岩上形成缝槽;步骤S4:在完成所述缝槽的切割后停止泵注液体,并向所述垂直井内通入惰性气体,所述惰性气体沿连续油管与井筒之间的环形空间替换出所述垂直井内残留的液体;步骤S5:通过所述泵向所述水力切割器内泵注液...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲海,张硕,刘营,刘忠华,魏秦文,任连城,
申请(专利权)人:重庆科技学院,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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