【技术实现步骤摘要】
一种群孔干热岩人工热储建造系统及建造方法
本专利技术涉及高温地热资源开采
,尤其涉及一种群孔干热岩人工热储建造系统及建造方法。
技术介绍
现今,世界能源危机和环境问题日益严峻,发展储藏量大且环境友好的新型替代能源逐渐受到了各国科学家的重视。其中,地热资源以其极高的清洁性,运行稳定性和空间分布的广泛性已成为世界各国重点研究和开发的新型清洁能源。依据产出方式,主要分为水热型和干热岩型两种类型。干热岩是指埋藏于地下数千米内部不含水或蒸汽的高温岩体,以火成岩为主,温度高于180℃,具有高温、坚硬和致密的特点。干热岩资源开发潜力巨大,据估计地壳深部3-10千米深度范围内干热岩所蕴含的能量相当于全球化石能源总能量的30倍。干热岩的应用过程是利用钻井装置建立注入井和开采井,并通过建造范围足够大的人工换热储层(人工热储),最终形成“人造地热田”,将高压水从注入井泵入地下,冷水流经过干热岩中的人工裂隙被加热成为高温水或水蒸汽(温度可达150-200℃),并从开采井泵送出来,通过热交换提取裂缝中的地热能,从而达到地热发电和综合供暖利用目标。然而,因干热岩的低渗透、高致密的特性,如何建造高效的人工热储成为了干热岩开发利用的难题。目前,国内外干热岩项目一般采用单井水力压裂和双井注水循环进行人工热储层建造。干热岩为坚硬致密岩石,破裂压力极高(60-90MPa),单井水力压裂过程中裂缝的扩展和延伸受限,容易形成单一裂缝,波及范围小;双井注水循环作业时受限于单井压裂的缝长和波及范围,注入井的开采井都处于同一平面,本身 ...
【技术保护点】
1.一种群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,包括位于地下的注入井(1)、开采井(2)和水平井(4),以及位于地上的混液车(8)、化学刺激液罐(9)、清水罐(10)、添加剂罐(11)和混沙车(12);/n所述注入井(1)和开采井(2)通过地下干热岩人工热储(3)和位于最下层的水平井相连通,其他水平井(4)一端连接注入井(1),另一端距离开采井(2)100-200cm,且不与开采井(2)连通;/n所述清水罐(10)和添加剂罐(11)通过地面高压管线(19)与混液车(8)连接,通过打开添加剂罐(11)前的阀门一(16)和清水罐(10)前的阀门二(17)向混液车(8)供应配制压裂液所需的添加剂和清水;/n所述混液车(8)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,向主泵供应压裂液;/n所述化学刺激液罐(9)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,通过打开化学刺激液罐(9)前的阀门三(18)向主泵供应化学刺激液;/n所述混沙车(12)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,向泵供应石英砂支撑剂;/n所述主泵(7)的另一端连接井内注入管柱(6);/n所述井内注入管柱(6)延伸至注入井(1)内 ...
【技术特征摘要】
1.一种群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,包括位于地下的注入井(1)、开采井(2)和水平井(4),以及位于地上的混液车(8)、化学刺激液罐(9)、清水罐(10)、添加剂罐(11)和混沙车(12);
所述注入井(1)和开采井(2)通过地下干热岩人工热储(3)和位于最下层的水平井相连通,其他水平井(4)一端连接注入井(1),另一端距离开采井(2)100-200cm,且不与开采井(2)连通;
所述清水罐(10)和添加剂罐(11)通过地面高压管线(19)与混液车(8)连接,通过打开添加剂罐(11)前的阀门一(16)和清水罐(10)前的阀门二(17)向混液车(8)供应配制压裂液所需的添加剂和清水;
所述混液车(8)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,向主泵供应压裂液;
所述化学刺激液罐(9)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,通过打开化学刺激液罐(9)前的阀门三(18)向主泵供应化学刺激液;
所述混沙车(12)通过地面高压管线(19)与主泵(7)连接,向泵供应石英砂支撑剂;
所述主泵(7)的另一端连接井内注入管柱(6);
所述井内注入管柱(6)延伸至注入井(1)内,并通过安装在注入井内的封隔器(21)封隔上下地层;
所述开采井(2)上端井筒安装保温管柱(14),所述保温管柱(14)在地面处设置高温井口(13),所述开采井(2)内设置潜水泵(15)。
2.根据权利要求1所述的群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,所述注入井(1)的数量为1眼。
3.根据权利要求1所述的群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,所述水平井(4)的数量为3-5眼。
4.根据权利要求1所述的群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,所述开采井(5)的数量为1眼。
5.根据权利要求1所述的群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,所述保温管柱(14)为耐300-500℃硅酸盐管柱或者为填充混凝土、石棉或粘土的井筒保温层。
6.根据权利要求1所述的群孔干热岩人工热储建造系统,其特征在于,所述水平井(4)长度在300-1000m。
7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈东方,吴海东,叶成明,王红伟,王营超,金显鹏,解经宇,王丹,
申请(专利权)人:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,
类型:发明
国别省市:河北;13
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