一种干热岩直井同井注采结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种干热岩直井同井注采结构，该注采结构包括生产直井、以及设置于该生产直井上的多个分支井，该生产直井由上覆地层伸入至干热岩储层，该多个分支井均包括定向井段和吊直井段，该吊直井段伸入至干热岩储层，该定向井段与该生产直井之间的夹角大于15

【技术实现步骤摘要】
一种干热岩直井同井注采结构


[0001]本技术涉及干热岩开采领域，更具体地说，涉及一种干热岩直井同井注采结构。

技术介绍

[0002]干热岩(Hot Dry Rock，HDR)是地球内部热能的一种赋存介质，自20世纪70年代美国Los Alamos国家实验室提出干热岩地热能的概念以来，干热岩的定义也在不断发展，最新的《地热能术语》中对干热岩的定义为内部不存在或仅存在少量流体，温度高于180℃的异常高温岩体。据保守估计，地壳中干热岩(通常指3～10km深处)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。中国地质调查局的评价数据显示，中国大陆3～10km深处的干热岩资源总量为2.5
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1025J(合856万亿吨标煤)，若能开采出2％，就相当于我国2015年全国一次性能耗总量的4400倍。
[0003]常规干热岩资源的开发主要利用增强型地热系统(Enhanced Geothermal System，EGS)来提取其内部的热量。增强型地热系统通过水力压裂等工程手段在地下深部低渗透性高温岩体中形成人工裂缝，利用回灌井注水，注入的水沿着储层裂缝和节理或者人造缝网运动并与周边的岩石发生热交换，产生了高温高压水或水汽混合物。从生产井中提取高温蒸汽到地面后，通过热交换及地面循环装置用于发电和综合利用。利用之后的温水又通过回灌井注入到地下干热岩体中,从而达到循环利用的目的。
[0004]近年来，压裂是否诱发地震一直是干热岩领域最为争议的话题，前人曾根据统计学、构造学和地震学等对二者是否存在因果关系进行了分析，观点不一。但可以肯定的是，干热岩压裂过程中必定会对周围环境造成一定的扰动，2017年韩国浦项市发生里氏5.5级地震，震源深度9km，相关研究认为此次地震是由几公里外的浦项地热井人工压裂引起的，随后韩国政府关停了浦项地热发电项目。另外，干热岩储层岩性主要是各种变质岩或结晶岩体，水力压裂施工裂缝起裂和延伸困难，地面施工压力高，对施工设备等性能要求极高。

技术实现思路

[0005]本技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种干热岩直井同井注采结构。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种干热岩直井同井注采结构，该注采结构包括生产直井、以及设置于该生产直井上的多个分支井，该生产直井由上覆地层伸入至干热岩储层，该多个分支井均包括定向井段和吊直井段，该吊直井段伸入至干热岩储层，该定向井段与该生产直井之间的夹角大于15
°
且小于90
°
，该吊直井段与该生产直井平行设置；
[0007]该注采结构还包括可下入至该生产直井内的生产管柱和举升泵。
[0008]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，该生产直井包括第一直井段和第二直井段，该第一直井段井深为400
‑
600米，该第二直井段井深为2500
‑
3500米。
[0009]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该定向井段中相邻两个定
向井段在生产直井竖向横截面上投影呈120
°
或90
°
夹角。
[0010]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该定向井段与生产直井的连接井口位于不同高度位置处。
[0011]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该吊直井段深度均小于该生产直井深度。
[0012]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，该生产直井内固定套设有生产套管，该生产管套及生产直井井壁上均设有射孔。
[0013]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，该注采结构还包括设置于生产直井内、并位于该干热岩储层和上覆地层连接处用于封堵环空区域的封隔器，该封隔器固定套设于该生产管柱外，该封隔器位于该定向井段与生产直井连接井口的下方位置处。
[0014]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，该生产管柱包括设置于该封隔器上方的隔热油管、以及设置于封隔器下方的普通油管，该隔热油管和普通油管固定连接并连通。
[0015]在本技术所述的干热岩直井同井注采结构中，该举升泵为耐高温举升泵，该封隔器为耐高压高温可回收式封隔器。
[0016]实施本技术的干热岩直井同井注采结构，具有以下有益效果：实施本技术的干热岩直井同井注采结构时，通过建设生产直井和多个分支井，并使得多个分支井环绕于生产直井外围，在向多个分支井内注入低温水时，低温水可沿多个分支井渗入干热岩储层内，多个分支井可大大增加低温水与干热岩储层接触的面积可体积，达到更好的开采效果。在注采过程中，可向多个分支井内分别同时注入低温水，低温水沿多个分支井流动并渗入干热岩储层裂缝内与干热岩进行热交换，吸收了干热岩热量的水及其混合物逐渐流入生产直井内，最后由举升泵举升至生产直井外进行开发利用。本申请中，可在向多个分支井内注入低温水的同时，通过举升泵将生产直井内的高温混合物抽出，实现同步循环注采，大大提高了注采效率，同时降低了开发成本。
附图说明
[0017]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0018]图1是本技术干热岩直井同井注采结构的第一结构示意图；
[0019]图2是本技术干热岩直井同井注采结构的第二结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0021]如图1、2所示，在本技术的干热岩直井同井注采结构10第一实施例中，该注采结构10包括生产直井11、以及设置于该生产直井11上的多个分支井12，该生产直井11由上覆地层100伸入至干热岩储层200，该多个分支井12均包括定向井段13和吊直井段14，该吊直井段14伸入至干热岩储层200，该定向井段13与该生产直井11之间的夹角大于15
°
且小于90
°
，该吊直井段14与该生产直井11平行设置；该注采结构10还包括可下入至该生产直井11内的生产管柱19和举升泵15。
[0022]使用本技术的干热岩直井同井注采结构10时，通过建设生产直井11和多个分支井12，并使得多个分支井12环绕于生产直井11外围，在向多个分支井12内注入低温水时，低温水可沿多个分支井12渗入干热岩储层200内，多个分支井12可大大增加低温水与干热岩储层200接触的面积可体积，达到更好的开采效果。在注采过程中，可向多个分支井12内分别同时注入低温水，低温水沿多个分支井12流动并渗入干热岩储层200裂缝内与干热岩进行热交换，吸收了干热岩热量的水及其混合物逐渐流入生产直井11内，最后由举升泵15举升至生产直井11外进行开发利用。本申请中，可在向多个分支井12内注入低温水的同时，通过举升泵15将生产直井11内的高温混合物抽出，实现同步循环注采，大大提高了注采效率，同时降低了开发成本。
[0023]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干热岩直井同井注采结构，其特征在于，所述注采结构包括生产直井、以及设置于所述生产直井上的多个分支井，所述生产直井由上覆地层伸入至干热岩储层，所述多个分支井均包括定向井段和吊直井段，所述吊直井段伸入至干热岩储层，所述定向井段与所述生产直井之间的夹角大于15
°
且小于90
°
，所述吊直井段与所述生产直井平行设置；所述注采结构还包括可下入至所述生产直井内的生产管柱和举升泵。2.根据权利要求1所述的干热岩直井同井注采结构，其特征在于，所述生产直井包括第一直井段和第二直井段，所述第一直井段井深为400
‑
600米，所述第二直井段井深为2500
‑
3500米。3.根据权利要求1所述的干热岩直井同井注采结构，其特征在于，多个所述定向井段中相邻两个定向井段在生产直井竖向横截面上投影呈120
°
或90
°
夹角。4.根据权利要求1所述的干热...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦绪文，申凯翔，冯起赠，寇贝贝，周佳维，王英圣，欧芬兰，李博，黄芳飞，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：新型
国别省市：