一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法，涉及地热资源开发应用技术领域，本发明专利技术以一口注水井和一口开采井为一生产井组，以一口工艺井由上至下多层钻取水平分支孔，分别与注水井和开采井直井井眼相连，多层水平循环结构之间以水泥固井彼此封隔，注水井内下入中心管，实现各层独立闭式循环开采地热能资源。本发明专利技术与现有技术相比，具有换热效率高、建设和运行成本低、占地面积小、无需压裂、无诱发地震等特点，尤其适用于热储层较厚的地质条件，可在一口工艺井内实施多层径向水平循环结构，与一组注水井和开采井构成闭式循环，加大换热面积，大幅提升换热效果。大幅提升换热效果。大幅提升换热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及地热资源开发应用
，特别是涉及一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法。

技术介绍

[0002]地热能作为一种清洁的可再生能源，在地球上广泛分布、可稳定持续供应。地热资源按照分布位置和赋存状态可以划分为浅层地热资源、中深层地热资源、干热岩地热资源及岩浆型地热资源，其中干热岩的深度一般在3000米以深，干热岩(hot dryrock)为不含或仅含少量流体，温度高于180℃，其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体。干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体中，较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。干热岩开发利用需要人工制造热储，向注水井(回灌井)高压注入温度较低的水，使岩体产生裂缝。随着低温水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换，产生了温度高达200～300℃的高温高压水或水汽混合物，从生产井中开采出来，利用后的尾水通过注入井返回地下，形成一个闭式回路。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：包括工艺井、注水井和开采井，所述工艺井包括至少一个水平循环结构；各所述水平循环结构均包括至少一个第一水平井和至少一个第二水平井，所述第一水平井的一端与所述注水井连通，所述第二水平井的一端与所述开采井连通，同一所述水平循环结构的所述第一水平井的另一端分别与所述第二水平井的另一端连通；所述水平循环结构为至少两个时，各所述水平循环结构自上而下设置，不同的所述水平循环结构的所述第一水平井的一端不相互连通；所述第一水平井的另一端与所述工艺井之间、所述第二水平井的另一端与所述工艺井之间均设置有固封结构。2.根据权利要求1所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：同一所述水平循环结构的所述第一水平井和所述第二水平井位于同一水平位置。3.根据权利要求1所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：在竖直方向上，相邻的所述水平循环结构的垂直距离为50～150m。4.根据权利要求1所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：所述注水井和所述开采井的间距大于50m；所述工艺井与所述注水井的间距、所述工艺井与所述开采井的间距为400～600m。5.根据权利要求1所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：所述注水井内设置有若干中心管，各所述中心管由内向外依次嵌套设置，最内侧的所述中心管内部的空间为内侧空间，相邻的所述中心管之间的空间为相邻空间，最外侧的中心管与所述注水井之间的空间为外侧空间，所述内侧空间、各所述相邻空间和所述外侧空间分别与一所述水平循环结构的所述第一水平井的一端连通。6.根据权利要求5所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：所述中心管的数量比所述水平循环结构的数量少一个。7.根据权利要求5所述的多层水平井立体循环的地热开采结构，其特征在于：各所述水平循环结构的所述第一水平井自下而上分别与所述内侧空间、自内而外的各所述相邻空间和所述外侧空间一一对应连通。8.一种权利要求1
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7中任一项所述的多层水平井立体循环的地热开采结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，注水井、开采井、工艺井井位布置；步骤二，钻进注水井：根据热储地层条件采热量要求设计注水井的井身结构，首先进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聃，刘春生，陈晓林，侯岳，陈剑垚，何楠，周绍武，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：