CN108224820A - 一种干热岩地层井网结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干热岩层井网结构。本发明主要针对干热岩层,由多个具有分支结构的采热井组成,在干热岩层各个采热井的分支形成网状分布但不贯通,最终形成地下巨型热库网,工质在井网中流动可充分吸收地层热量,从而提高采热效率。通过注水管束可将工质分别注入采热井的各个分支,充分吸热后再通过环空返回至地面进行能量收集。该井网结构简单,灵活多变,也可适用于中低温地热井开采。
Description
技术领域
本发明涉及地热能开发技术领域,特别地涉及一种干热岩地层井网结构。
背景技术
干热岩作为新兴的地热能源,将在未来改变世界能源板块。干热岩资源分布广、储量大,与传统化石能源相比,干热岩地热能是一种清洁可再生能源;与其他清洁能源相比,干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应,且不受外界条件变化的影响和产生污染,同时建设成本低。干热岩也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200摄氏度,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。干热岩的能量来自于地球内部的热能,理论上随着地球向深部的地热增温,任何地区达到一定深度都可以开发干热岩,因此干热岩的资源潜力非常巨大。但是,由于技术和手段等限制,我们现在开发利用的干热岩专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。
干热岩开发主要是通过打井,一般的做法是从地表往干热岩中打一眼井(注入井),封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水。在岩体致密无裂隙的情况下,高压水会使岩体垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。若岩体中本来就有少量天然开裂,这些高压水使之扩充成更大的裂缝。随着低温水的不断注入,裂缝不断增加、扩大,并相互连通,最终形成一个呈面状的人工干热岩热储构造。在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造,这些井用来回收高温水、汽,称之为生产井。
高温蒸汽和水用于地热发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中,从而达到循环利用的目的。注水井和生产井数量根据不同的情况而异,井的配置方式有两井模式、三井模式、五井模式等。据了解,根据各国试验站经验,一般采用一口注入井、两口生产井的三井模式。根据以上文献所述,为了进一步提高干热岩区块中的地热资源有效利用,对干热岩区块中的地热井井网进行创新设计和布局具有一定的实际指导价值。
发明内容
本发明的目的是:为提高干热岩地层开发效率,特别提供一种干热岩地层井网结构。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种干热岩地层井网结构,由多个采热井组成,采热井为分支井结构,采热井在不同的深度通过侧钻形成一个分支,在干热岩层各个采热井的分支形成网状分布,但各个采热井的分支不贯通,最终形成地下巨型热库网,工质在井网中流动可充分吸收地层热量。
单个采热井的分支沿竖直井段的周向均匀分布,同时沿轴向不同深度有一个分支,通过注水管束可将工质分别注入采热井的各个分支,充分吸热后再通过环空返回至地面进行能量收集。
根据干热岩层分布范围、地质特征、钻井成本等,确定各个采热井间距及采热井的分支数量和间隔等。
本发明的有益效果是:(1)采热井结构简单,采用分支井结构,适用于干热岩层开发;(2)单井口同时实现注采作业,节省了投资成本;(3)多个采热井的分支呈网状分布,地下巨型热库网,工质在井网中流动可充分吸收地层热量,从而极大地提高干热岩开采效率。(4)井网结构可根据干热岩层的分布范围、深度进行灵活调整。
附图说明
图1是本发明一种干热岩地层井网结构示意图。
图中:1.地面,2.采热井,3.干热岩层,4.分支。
具体实施方式
本发明不受下述实施实例的限制,可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示,一种干热岩地层井网结构,由多个采热井2组成,采热井2为分支井结构,采热井2在不同的深度通过侧钻形成一个分支4,在干热岩层3各个采热井2的分支4形成网状分布,但各个采热井2的分支4不贯通,最终形成地下巨型热库网,工质在井网中流动可充分吸收地层热量。单个采热井2的分支4沿竖直井段的周向均匀分布,同时沿轴向不同深度有一个分支4,通过注水管束可将工质分别注入采热井2的各个分支4,充分吸热后再通过环空返回至地面1进行能量收集。根据干热岩层3分布范围、地质特征、钻井成本等,确定各个采热井2间距及采热井2的分支4数量和间隔等。
Claims (3)
1.一种干热岩地层井网结构,由多个采热井(2)组成,其特征在于:采热井(2)为分支井结构,采热井(2)在不同的深度通过侧钻形成一个分支(4),在干热岩层(3)各个采热井(2)的分支(4)形成网状分布,但各个采热井(2)的分支(4)不贯通,最终形成地下巨型热库网,工质在井网中流动可充分吸收地层热量。
2.根据权利要求1所述的一种干热岩地层井网结构,其特征在于:单个采热井(2)的分支(4)沿竖直井段的周向均匀分布,同时沿轴向不同深度有一个分支(4),通过注水管束可将工质分别注入采热井(2)的各个分支(4),充分吸热后再通过环空返回至地面(1)进行能量收集。
3.根据权利要求1所述的一种干热岩地层井网结构,其特征在于:根据干热岩层(3)分布范围、地质特征、钻井成本等,确定各个采热井(2)间距及采热井(2)的分支(4)数量和间隔等。
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