一种径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，先收集目标储层物性参数和地质参数，然后设定不同的径向井燃爆压裂施工参数及单井自循环采热生产参数，分别采用燃爆压裂裂缝扩展数值模拟方法和单井自循环采热数值模拟方法进行数值模拟，进而确定最优施工参数；后续先施工多个径向井，然后以最优施工参数进行径向井燃爆压裂施工，完成后以最优施工参数进行热能开采，这种方式有效提升的热能开采的效率，通过数值模拟确定最优施工参数，进而构建最优的径向通道与网状裂缝的双级渗流结构，最终大大提升单井自循环地热开采效率，用于指导构建高效的单井自循环地热开发系统，为各种不同干热岩储层的地热开采提供数据和技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地热开发，具体涉及一种径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法。

技术介绍

1、地热能作为一种储量丰富、分布广泛、低碳稳定的可再生能源，在全球能源转型中具有战略意义。传统地热开发主要依赖天然热储(如水热型地热系统)，但这类资源的高效开发受限于地质条件(如渗透性、流体饱和度)。增强型地热系统(egs)通过人工改造低渗透性干热岩(hdr)来拓展地热资源范围，成为目前地热开发技术研究的主流方向。egs通常由双井、三井等多井对形式构成，依靠直井体积压裂、水平井分段压裂等水力压裂技术，在井与井之间构造复杂裂缝网络，建立注采井间的高速流动通道，实现地热能开发。然而，egs面临着钻井成本高昂，水力造缝随机性强，连通性难以控制以及水资源消耗大的问题。

2、单井自循环地热系统采用“同轴套管换热”理念，可规避井间连通问题，无需进行水力压裂，且大幅降低钻井投入。传统单井自循环地热系统仅依靠直井裸眼段进行换热，整体产热效率较低，商业化应用价值不高。径向井技术通过在主干井筒侧向喷射高压水射流钻孔形成具有一定长度的微分支井，单井可部署数十条径向井，大幅增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤S1中物性参数和地质参数包括目标储层的温度梯度、渗透性、天然裂缝发育特征、热物性参数及岩石力学参数，为后续径向井燃爆压裂施工和地热生产设计提供基础数据。

3.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤①中燃爆压裂裂缝扩展数值模拟方法采用连续-非连续单元法，数值模拟过程中的固体场和流体场控制方程采用动态松弛技术进行显式迭代求解；其中固体场采用基于弹性断裂力学...

【技术特征摘要】

1.一种径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤s1中物性参数和地质参数包括目标储层的温度梯度、渗透性、天然裂缝发育特征、热物性参数及岩石力学参数，为后续径向井燃爆压裂施工和地热生产设计提供基础数据。

3.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤①中燃爆压裂裂缝扩展数值模拟方法采用连续-非连续单元法，数值模拟过程中的固体场和流体场控制方程采用动态松弛技术进行显式迭代求解；其中固体场采用基于弹性断裂力学且考虑应变软化的摩尔库伦模型描述，流体场采用立方定律描述，燃爆药柱的燃爆过程采用朗道模型描述。

4.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤②单井自循环采热数值模拟中的裂缝展布形态是根据步骤①燃爆压裂裂缝扩展数值模拟中的裂缝断裂节点坐标通过autocad重新绘制并导入comsol获得；另外，根据燃爆压裂裂缝扩展数值模拟中统计的裂缝宽度数据在comsol中生成一个插值函数，从而对单井自循环采热数值模拟中的裂缝宽度赋值。

5.根据权利要求1所述径向井燃爆压裂地热单井自循环开发系统构建方法，其特征在于，所述步骤①和③中径向井燃爆压裂施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继伟，翟成，郭天魁，郭懿德，蔡承政，王宇，唐伟，曲占庆，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：