地热井产能增强方法及其系统技术方案

一种地热井产能增强方法，包括井内结垢分析计算的步骤、井外岩层裂隙及紧密度分析计算的步骤、出流量与震波强度分析的步骤、流体压缩的步骤、产生震波的步骤、排除结垢与增大岩层裂隙的步骤；借由上述方法，提供一种可方便清除地热井井内结垢，且可扩大井外岩层裂隙与岩层紧密度的地热井产能增强方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种地热井产能增强方法及其系统，特别是一种可提高地热井渗透率、清除井内及周遭结垢的方法与系统构造。
技术介绍
由于地球在形成的初受陨石频繁的撞击，及放射性物质衰变所释放的巨大能量，使得地表成为高温的熔融状态，待地球冷却后，内部物质分化而形成地壳、地函与地核等三层，地球内部的温度则随离地壳的深度呈正比，且在离地壳表面深度约100公里之处，其温度足以熔化岩石，在地球中心处，温度约高达6000℃，使得地球的核心成熔融状，而借由地球内部的变动，部份熔岩可上升接近至地球表面，使熔岩上方、周遭的岩石、地下水则因受热升温而形成地热能，该地热能主要储存于岩石本身，而少部分则储存在岩石孔隙(pores)或裂隙(fractures)的水中，同时借由地下水于岩层中流动，其可渗出地表而可形成温泉热水；故，地下水是目前地热能的主要输送媒介。而为取得该地热能、温泉热水，目前皆以设置地热井的方式来取得，上述该地热井是借由埋设一井管，以将储存于岩层内的地热能及温泉热水导出至地表来使用者；但，由于地热井中流动的水液含有许多碳酸钙及多种物、离子，其很容易附着于地热井的管壁而产生层层叠叠的结垢，经年累月下，该结垢则变硬、厚度增加，造成地热井的管径变小而阻塞水液流动，进而降低地热井热水、温泉的输出量，同时降低产能效率。而查，目前用以将井内结垢清除的方法，主要包括酸洗法及机械洗井法；就以酸洗法而言，其是利用化学药剂将管壁内的结垢予以腐蚀分解来清除，其很容易造成井管腐蚀损坏，且化学药液亦有污染周遭环境及民生用水的疑虑而有不环保的情事；就以机械洗井法而言，其需利用钻头来将结垢钻破崩解，其所产生的应力、剪力很容易造成老旧的井管断裂破损；不论是酸洗法或机械洗井法，其皆需庞大的机械设备，且所
费不赀，造成业者成本提高、作业困难，且有造成井管损坏、污染环境之虞。另，当该地热井周遭的岩盘缝隙或裂隙过小、排列过紧时，则很容易因地下水无法于岩层的缝隙或裂隙中流动，造成地热能、热水、温泉无法有效经地热井传递至地表供利用。故，如何提高井管除垢、扩张岩盘缝隙作业的方便性、降低作业成本，实为目前急待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种地热井产能增强方法及其系统，可增强地热井产能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地热井产能增强方法，包括如下步骤：a.井内结垢分析计算：计算、探查地热井内结垢的范围、厚度；b.井外岩层裂隙及紧密度分析计算：计算、探查地热井井外岩层的裂隙及岩层紧密度；c.出流量与震波强度分析：依据步骤a、b所得的结垢范围、厚度及井外岩层裂隙紧密度大小的数值，计算高压流体的出流量及欲引发震波的强度；d.流体压缩：依据上述步骤所得的数值压缩流体使形成高压流体；e.产生震波：将上述步骤d的高压流体排入呈低压状态的空间以形成预设强度的震波；f.排除结垢与增大岩层裂隙：借由上述步骤e所形成的震波，其可使井内的结垢崩毁、破坏排除，且借由震波传递至岩层，其可将岩层的裂隙震松，以增大裂隙及降低岩层紧密度；借由上述方法，提供一种可方便清除地热井井内结垢，且可扩大井外岩层裂隙与岩层紧密度的地热井产能增强方法。本专利技术的有益效果是，可增强地热井产能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的方法流程图。图2是本专利技术的系统图。图3是本专利技术震波产生器的构造图。图4是本专利技术震波产生器的构造图，及高压容室内注满流体的示意图。图5是本专利技术震波产生器的构造图，及震波平衡阀向上移动使流体冲入井下震波管的示意图。图6是本专利技术震波产生器的构造图，及高压容室与井下震波管完全连通且容积控制阀受力向下压缩下弹簧的示意图。图7是本专利技术震波产生器的构造图，及容积控制阀受力向上压缩上弹簧的示意图。图8是本专利技术的系统图，及震波可传递至岩层的示意图。图中标号说明：10 压缩机20 震波产生器21A、21B 高压容室211、212 倾斜端22 直管部23 震波开关容室24 容积控制驱动器241 容机控制阀25 震波开启驱动器26 震波平衡阀261 上阀体262 下阀体27 震波关闭驱动器28 上限位挡片281 弹簧29 下限位挡片291 弹簧30 井下震波管40 震波位置指示器50 地热井具体实施方式如图1所示，实施例中的地热井产能增强方法，包括如下步骤：a.井内结垢分析计算：计算、探查地热井内结垢的范围、厚度；b.井外岩层裂隙及紧密度分析计算：计算、探查地热井井外岩层的裂隙及岩层紧密度；c.出流量与震波强度分析：依据步骤a、b所得的结垢范围、厚度及井外岩层裂隙紧密度大小的数值，计算高压流体的出流量及与欲引发震波的强度；d.流体压缩：依据上述步骤所得的数值压缩流体使形成高压流体；e.产生震波：将上述步骤d的高压流体排入呈低压状态的空间以形成预设强度的震波；f.排除结垢与增大岩层裂隙：借由上述步骤e所形成的震波，其可使井内的结垢崩毁、破坏排除，且借由震波传递至岩层，其可将岩层的裂隙震松，以增大裂隙及降低岩层紧密度；借由上述方法，将流体压缩形成高压流体，借由高压流体的移动所产生的震波，以破坏排除井内的结垢，排除地热井井内因结垢所产生阻塞，进而提高温泉、地热传递的顺畅性者；同时，借由震波传递至地热井周遭的岩层，其可增大岩层裂隙、降低岩层的紧密度，使储存于岩层中的温泉、地热提高流动性，进而可增强地热井的产能效益。为进一步说明本专利技术，兹谨再配合图2所示的系统配置图及图3至图8所示的可行实施例，详细说明如下：如图2所示，本专利技术的地热井产能增强系统，包括一压缩机10、震波产生器20及一井下震波管30；其中：压缩机10(请同时参阅图2所示)，与震波产生器20衔接，用以压缩流体形成高压流体，并将高压流体输送进震波产生器20。震波产生器20(请同时参阅图3所示)，其内经分隔形成两高压容室21A、21B、一直管部22与一震波开关容室23，该两高压容室21A、21B、直管部22与震波开关容室23成连通状；该高压容室21A、21B下端形成
倾斜端211、212，两倾斜端211、212并汇集与直管部22衔接，两高压容室21A、21B上各设有一容积控制驱动器24，该容积控制驱动器24底部设有一容积控制阀241，令容积控制阀241可受容积控制驱动器24的驱动上下滑移以调整高压容室21A、21B的容积；该震波开关容室23设有震波开启驱动器25，震波开启驱动器25连接设有震波平衡阀26，震波平衡阀26伸置于两高压容室21A、21B的倾斜端211、212内，且该震波平衡阀26具有一上阀体261与一下阀体262，该上阀体261与下阀体262的间距与高压容室21A、21B下侧倾斜端211、212的管径相对应，令震波开启驱动器25可驱动震波平衡阀26向上移动使高压容室21A、21B与井下震波管30连通，该震波平衡阀26并枢设有震波关闭驱动器27，震波关闭驱动器27可驱动震波平衡阀26向下移动复位使高压容室21A、21B密合与井下震波管30隔绝关闭。承上述，较佳的实施例是，该震波产生器20的两高压容室21A、21B内各设有一上限位挡片28与一下限位挡片29，借以限制容积控制驱动器24及容积控制阀24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地热井产能增强方法，其特征在于，包括如下步骤：井内结垢分析计算的步骤：计算、探查地热井内结垢的范围、厚度；井外岩层裂隙及紧密度分析计算的步骤：计算、探查地热井井外岩层的裂隙及岩层紧密度；出流量与震波强度分析的步骤：依据上述步骤所得的结垢范围、厚度及井外岩层裂隙紧密度大小的数值，计算高压流体的出流量及欲引发震波的强度；流体压缩的步骤：依据上述步骤所得的数值进行压缩流体使形成高压流体；产生震波的步骤：将上述经流体压缩后的高压流体排入呈低压状态的空间以形成预设强度的震波；排除结垢与增大岩层裂隙的步骤：借由上述步骤所形成的震波，其可使井内的结垢崩毁、破坏排除，且借由震波传递至岩层，其可将岩层的裂隙震松，以增大裂隙及降低岩层紧密度；借由上述步骤，提供一种可方便清除地热井井内结垢，且可扩大井外岩层裂隙与岩层紧密度的地热井产能增强方法。

【技术特征摘要】
1.一种地热井产能增强方法，其特征在于，包括如下步骤：井内结垢分析计算的步骤：计算、探查地热井内结垢的范围、厚度；井外岩层裂隙及紧密度分析计算的步骤：计算、探查地热井井外岩层的裂隙及岩层紧密度；出流量与震波强度分析的步骤：依据上述步骤所得的结垢范围、厚度及井外岩层裂隙紧密度大小的数值，计算高压流体的出流量及欲引发震波的强度；流体压缩的步骤：依据上述步骤所得的数值进行压缩流体使形成高压流体；产生震波的步骤：将上述经流体压缩后的高压流体排入呈低压状态的空间以形成预设强度的震波；排除结垢与增大岩层裂隙的步骤：借由上述步骤所形成的震波，其可使井内的结垢崩毁、破坏排除，且借由震波传递至岩层，其可将岩层的裂隙震松，以增大裂隙及降低岩层紧密度；借由上述步骤，提供一种可方便清除地热井井内结垢，且可扩大井外岩层裂隙与岩层紧密度的地热井产能增强方法。2.根据权利要求1所述的地热井产能增强方法，其特征在于，所述流体以二氧化碳气体为佳。3.一种地热井产能增强系统，其特征在于，包括有一压缩机、震波产生器及一井下震波管；其中：压缩机，与震波产生器衔接，用以压缩流体形成高压流体，并将高压流体输送进震波产生器；震波产生器，其内经分隔形成两高压容室、一直管部与一震波开关容室，该两高压容室、直管部与震波开关容室成连通状；该两高压容...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏荣华，钟隆宇，胡明森，贾泽民，
申请(专利权)人：苏荣华，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71