一种干热岩勘查开发方法技术

本发明专利技术提供了一种干热岩勘查开发方法，所述方法包括：对开发场地进行地质勘查，获取开发场地地质条件参数，根据所述地质条件参数，选择勘探井井位，并进行勘探井钻探、测井、岩心物理力学参数测试，获得参数测试结果；基于所述地质条件参数以及所述参数测试结果，获取更新后的地质条件参数，基于所述更新后的地质条件参数，进行注采井型设计，按照设计的所述注采井型实施注采井钻井施工，施工完成后，实施分段射孔和分段压裂造储，使注采井井筒之间形成拉链式沟通裂缝；利用所述注采井和所述沟通裂缝实现热量提取。本发明专利技术可以提高钻井连通成功率、提高井间连通性、提高换热效率，具有可复制、可推广性。可推广性。可推广性。

【技术实现步骤摘要】
一种干热岩勘查开发方法


[0001]本专利技术涉及干热岩资源开采
，尤其涉及一种干热岩勘查开发方法。
[0002]
技术介绍

[0003]随着全球能源资源安全和各国碳达峰碳中和战略的凸显，深部干热岩资源已成为世界各国重点研究的战略清洁能源。干热岩是指埋藏于3
‑
10千米深度地下内部不含水或蒸汽的高温岩体，以花岗岩等火成岩为主，温度高于180℃，具有高温、坚硬和致密的特点，干热岩内所能蕴含的热能是开发利用的对象，一般用于发电、供暖等。干热岩潜力巨大、分布广、绿色可持续，据估计地壳深部干热岩所蕴含的能量相当于全球化石能源总能量的30倍。
[0004]近年来，国内外在干热岩资源勘查开发关键技术攻关方面投入越来越大，但由于干热岩资源在温度、岩性、致密程度等与传统地热具有显著的不同，开发难度、工程成本、地质风险等因素严重制约了干热岩勘查开发产业化进程，主要的问题为如何实现井间的高效连通与换热，从而支撑实现干热岩热量规模化的利用。
[0005]
技术实现思路

[0006]本申请的目的之一是提供一种干热岩勘查开发方法，以解决现有技术中干热岩开发井组连通难度大、采收率低等工程技术问题。
[0007]根据本专利技术一方面的一个实施例，提供了一种干热岩勘查开发方法，所述方法包括：步骤1：对开发场地进行地质勘查，获取开发场地地质条件参数，所述地质条件参数包括：场内断裂构造，地应力分布及天然裂隙；步骤2：根据所述地质条件参数，选择勘探井井位，制定所述勘探井的地质设计，并进行勘探井钻探、测井、岩心物理力学参数测试，获得参数测试结果；步骤3：基于所述地质条件参数以及所述参数测试结果，获取更新后的地质条件参数，所述更新后的地质条件参数包括：场内断裂构造，地应力分布，干热岩体内天然裂隙；步骤4：基于所述更新后的地质条件参数，进行注采井型设计，其中，所述注采井包括：注入井和采出井；其中，所述注采井型设计遵循的原则包括：井身轨道以60
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90度大角度穿过天然裂隙；遵循地应力机制和主应力方向；以及井眼与场地内断裂构造保持不小于1000米的安全距离步骤5：按照设计的注采井型实施注采井钻井施工，施工完成后，实施分段射孔和分段压裂造储，使注采井井筒之间形成拉链式沟通裂缝；步骤6：利用所述注采井和所述沟通裂缝实现热量提取，包括：从注入井注入采热工质，经井筒和沟通裂缝换热后，从采出井采出被干热岩加热的采热工质，经地面综合利用后，回注至注入井，形成注采循环和热量提取。
[0008]其中，所述对开发场地进行地质勘查，获取开发场地地质条件参数的步骤包括：采用电法、磁法、二维地震、三维地震联合手段，获取开发场地地质条件参数。
[0009]其中，所述根据所述地质条件参数，选择勘探井井位包括：勘探井井位选择在场地地质勘查结果中天然裂隙最为发育的位置。
[0010]其中，所述勘探井采用地质岩心钻探方法实施，干热岩层位连续取心钻进。
[0011]其中，所述参数测试结果包括：精细地层层序、岩性、裂隙特征和地应力参数，其中，所述裂隙特征包括：数量、倾向、倾角、张开性、充填物成分。
[0012]其中，所述注采井井型采用分支井方式设计。
[0013]其中，所述多分支井各井眼在目标层内井间距离控制在150
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1000米范围内。
[0014]其中，所述采热工质包括：温度低于预设温度的水、液态二氧化碳、或液氮。
[0015]其中，所述注采井采用近平衡、欠平衡成井工艺施工，保护干热岩天然裂隙储层，防止裂隙堵塞。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提出一种干热岩勘查开发方法，本专利技术所述方法在构造条件、地应力特征、天然裂隙分布等地质条件详细勘查的前提下，有效结合地质岩心钻探、注采井型设计、定向钻进、分段压裂等方法，实现钻井以最优方式穿越最多的天然裂隙，保证注采井之间的沟通裂缝数量。
[0017]本专利技术所述方法可以提高钻井连通成功率、提高井间连通性、提高换热效率，具有可复制、可推广性。
[0018]本专利技术所述方法适用于不同地质条件避免了对特定地质条件的要求，降低了勘查开发成本。
[0019]本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本申请并不仅限于这些实施例。而是，本申请的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本申请的范围。
附图说明
[0020]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是根据本专利技术实施例所述一种干热岩勘查开发方法流程图。
[0021]图2是根据本专利技术一个实施例的干热岩勘查开发原理示意图。
[0022]图3是根据本专利技术另一个实施例的干热岩勘查开发原理示意图。
[0023]本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本申请并不仅限于这些实施例。而是，本申请的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本申请的范围。
[0024]具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中的术语“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本专利技术实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
[0027]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0028]后面所讨论的方法（其中一些通过流程图示出）可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质（比如存储介质）中。（一个或多个）处理器可以实施必要的任务。
[0029]这里所使用的术语仅仅是为了描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干热岩勘查开发方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：对开发场地进行地质勘查，获取开发场地地质条件参数，所述地质条件参数包括：场内断裂构造，地应力分布及天然裂隙；步骤2：根据所述地质条件参数，选择勘探井井位，制定所述勘探井的地质设计，并进行勘探井钻探、测井、岩心物理力学参数测试，获得参数测试结果；步骤3：基于所述地质条件参数以及所述参数测试结果，获取更新后的地质条件参数，所述更新后的地质条件参数包括：场内断裂构造，地应力分布，干热岩体内天然裂隙；步骤4：基于所述更新后的地质条件参数，进行注采井型设计，其中，所述注采井包括：注入井和采出井；所述注采井型设计遵循的原则包括：井身轨道以60
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90度大角度穿过天然裂隙；遵循地应力机制和主应力方向；以及井眼与场地内断裂构造保持不小于1000米的安全距离；步骤5：按照设计的注采井型实施注采井钻井施工，施工完成后，实施分段射孔和分段压裂造储，使注采井井筒之间形成拉链式沟通裂缝；步骤6：利用所述注采井和所述沟通裂缝实现热量提取，包括：从注入井注入采热工质，经井筒和沟通裂缝换热后，从采出井采出被干热岩加热的采热工质，经地面综合利用后，回注至注入井，形成注采循环和热量提取。2.根据权利要求1所述干热岩勘查开发方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：文冬光，吴海东，张林友，付雷，冯庆达，金显鹏，刘东林，李胜涛，贾小丰，
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：