一种缓解地热储层渗透率降低的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及地热资源的开发与利用领域，尤其涉及一种缓解地热储层渗透率降低的方法，该方法包括以下步骤：S1在目标地热储层的上方钻取与目标地热储层连通的第一井筒和第二井筒；S2向所述第一井筒内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第二井筒对热交换后的取热介质进行采出；S3向第二井筒内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第一井筒对热交换后的取热介质进行采出；S4循环操作S2和S3的步骤，直至完成对目标地热储层的地热能开采。本发明专利技术所述方法，防止溶解在取热介质中的矿物质在地热储层的某一固定位置不断沉积，以缓解沉淀的矿物质对地热储层渗透率的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种缓解地热储层渗透率降低的方法和系统
本专利技术涉及地热资源的开发与利用领域，尤其涉及一种缓解地热储层渗透率降低的方法和系统。
技术介绍
干热岩地热资源是一种清洁的可再生能源，具有储量大、分布广泛、开采不受环境影响等优势，因此越来越受到人们的关注。干热岩地热储层一般结构比较致密，往往需要采用储层改造技术对储层改造形成增强型地热系统，然后向增强型地热系统中注入取热介质进行循环，取热介质在循环的过程中将地热储层中的热能携带至地表来实现地热能的开发与利用。取热介质进入增强型地热系统后会与储层裂隙岩体的矿物颗粒发生水岩反应，使得储层的矿物在地热储层裂隙中发生运移输运(溶解与沉淀)。根据研究表明，在取热介质注入的储层裂隙岩体附近主要发生的是储层岩体的矿物溶解作用，溶解的矿物会沿着储层裂隙运移输运并在取热介质开采出的储层部位沉淀下来，但是储层的整体渗透率会在这种作用下下降，储层的渗透率直接会影响到储层的效率和寿命。因此亟需对储层矿物在裂隙中的运移输运所导致的储层渗透率下降的问题进行解决。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种缓解地热储层渗透率降低的方法和系统。本专利技术提供一种缓解地热储层渗透率降低的方法，其主要包括以下步骤：S1、在目标地热储层的上方钻取与目标地热储层连通的第一井筒和第二井筒；S2、在所述第一井筒内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第二井筒对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统处；S3、待目标地热储层渗透率下降至预设值后，再向第二井筒内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第一井筒对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统处；S4、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，回到S2，并循环操作S2和S3的步骤，直至完成对目标地热储层的地热能开采。一种应用上述缓解地热储层渗透率降低方法的系统，包括所述第一井筒、所述第二井筒、第一输送装置和第二输送装置，所述第一井筒和第二井筒的下端均与目标地热储层连通，其上端均位于地面上，所述第一输送装置和所述第二输送装置分别与所述第一井筒和所述第二井筒对应设置，所述第一输送装置和所述第二输送装置分别与所述地热应用系统连接，其中，所述第一输送装置用于将取热介质输送至第一井筒内，或对所述第一井筒内的取热介质进行开采并输送至所述地热应用系统，所述第二输送装置用于将取热介质输送至第二井筒内，或对所述第二井筒内的取热介质进行开采并输送至所述地热应用系统。进一步地，所述第一输送装置包括第一双向变量泵和第一循环管道，所述第一循环管道的一端与所述第一井筒连通，其另一端与所述地热应用系统连通，所述第一双向变量泵设置在所述第一循环管道上。进一步地，所述第一输送装置还包括第一三通阀、第二循环管道、第三循环管道和第一储液单元，所述第一三通阀分别与所述第一循环管道、所述第二循环管道和所述第三循环管道连通，所述第二循环管道和所述第三循环管道远离所述第一三通阀的一端分别与第一储液单元和所述地热应用系统连通，所述第一储液单元用于存储取热介质。进一步地，所述第二输送装置包括第二双向变量泵和第四循环管道，所述第四循环管道的一端与所述第二井筒连通，其另一端与所述地热应用系统连通，所述第二双向变量泵设置在所述第四循环管道上，第二储液单元用于存储取热介质。进一步地，所述第二输送装置还包括第二三通阀、第五循环管道、第六循环管道和第二储液单元，所述第二三通阀分别与所述第四循环管道、所述第五循环管道和所述第六循环管道连通，所述第五循环管道和所述第六循环管道连通远离所述第二三通阀的一端分别与第二储液单元和所述地热应用系统连通，所述第二储液单元用于存储取热介质。进一步地，所述第一储液单元或第二储液单元均为储水箱或储水罐。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本专利技术所述的一种缓解地热储层渗透率降低的方法，通过周期性的改变取热介质的输入和输出方向，进而达到驱动取热介质带动溶解在其内的矿物质在在地热储层内循环往复运动，以防止溶解在取热介质中的矿物质在地热储层的某一固定位置不断沉积的目的，以降低矿物质的沉淀速率和缓解沉淀的矿物质对地热储层渗透率的影响。此外，其对于维持长时间的高效率地热开采，并延长地热储层的系统寿命具有重要的意义；(2)本专利技术所述的一种缓解地热储层渗透率降低的系统，其能实现对取热介质的双向输送，具有结构简单、操作方便和实施成本低等优点。附图说明图1是本专利技术所述一种缓解地热储层渗透率降低的系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。本专利技术的实施例提供了一种缓解地热储层渗透率降低的方法，其主要包括以下步骤：S1、在目标地热储层的上方钻取与目标地热储层连通的第一井筒10和第二井筒20，其中，在钻取第一井筒10和第二井筒20后，需对目标地热储层人工致裂，以形成体积裂缝增强取热介质与地热储层的换热效率，第一井筒10和第二井筒20的下端均与目标地热储层连通，其上端延伸至地面；S2、以第一井筒10作为注入井，第二井筒20作为采出井，向所述第一井筒10内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第二井筒20对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统60处，其中，取热介质可以为水或超临界二氧化碳等，取热介质从第一井筒10进入地热储层后，与地热储层进行热交换，待取热介质热交换完毕后，将其从第二井筒20内开采出，并输送至地热应用系统60进行地热利用，以提高对地热的利用率；S3、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，以第二井筒20作为注入井，第一井筒10作为采出井，向第二井筒20内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第一井筒10对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统60处；其中，对目标地热储层渗透率测量和实时监控为现有技术，在此不再进行赘述；本专利技术中，当热交换后的取热介质在第二井筒20的开采速度低于75～100kg/s，取热介质出口时的温度低于150℃时，则认为目标地热储层的渗透率下降至预设值；S4、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，回到S2，并循环操作S2和S3的步骤，直至完成对目标地热储层的地热能开采，具体的，通过对S2和S3进行循环操作，以周期性改变取热介质的输入和输出方向。本专利技术中，当热交换后的取热介质在第一井筒10的开采速度低于75～100kg/s，取热介质出口时的温度低于150℃时，则认为目标地热储层的渗透率下降至预设值。本专利技术所述一种缓解地热储层渗透率降低的方法，通过周期性的改变取热介质的输入和输出方向，进而达到驱动取热介质带动溶解在其内的矿物质在地热储层内循环往复运动，以防止溶解在取热介质中的矿物质在地热储层的某一固定位置不断沉积的目的，以降低矿物质的沉淀速率和缓解沉淀的矿物质对地热储层渗透率的影响。请参考图1，一种缓解地热储层渗透率降低的系统，包括第一井筒10、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓解地热储层渗透率降低的方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：/nS1、在目标地热储层的上方钻取与目标地热储层连通的第一井筒(10)和第二井筒(20)；/nS2、在所述第一井筒(10)内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第二井筒(20)对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统(60)处；/nS3、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，再向第二井筒(20)内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第一井筒(10)对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统(60)处；/nS4、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，回到S2，并循环操作S2和S3，直至完成对目标地热储层的地热能开采。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓解地热储层渗透率降低的方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：
S1、在目标地热储层的上方钻取与目标地热储层连通的第一井筒(10)和第二井筒(20)；
S2、在所述第一井筒(10)内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第二井筒(20)对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统(60)处；
S3、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，再向第二井筒(20)内注入取热介质，待取热介质与目标地热储层进行热交换后，从第一井筒(10)对热交换后的取热介质进行采出，并输送至地热应用系统(60)处；
S4、待目标地热储层的渗透率下降至预设值后，回到S2，并循环操作S2和S3，直至完成对目标地热储层的地热能开采。


2.一种应用如权利要求1所述缓解地热储层渗透率降低方法的系统，其特征在于，包括所述第一井筒(10)、所述第二井筒(20)、第一输送装置和第二输送装置，所述第一井筒(10)和第二井筒(20)的下端均与目标地热储层连通，其上端均位于地面上，所述第一输送装置和所述第二输送装置分别与所述第一井筒(10)和所述第二井筒(20)对应设置，所述第一输送装置和所述第二输送装置分别与所述地热应用系统(60)连接，其中，所述第一输送装置用于将取热介质输送至第一井筒(10)内，或对所述第一井筒(10)内的取热介质进行开采并输送至所述地热应用系统(60)，所述第二输送装置用于将取热介质输送至第二井筒(20)内，或对所述第二井筒(20)内的取热介质进行开采并输送至所述地热应用系统(60)。


3.根据权利要求2所述的一种缓解地热储层渗透率降低的系统，其特征在于，所述第一输送装置包括第一双向变量泵(30)和第一循环管道(31)，所述第一循环管道(31)的一端与所述第一井筒(10)连通，其另一端与所述地热...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，窦斌，陆愈实，郑君，田红，崔国栋，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42