CN116481197A - 一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及地热资源开发应用技术领域,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。
背景技术
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。由于干热岩在开发过程中需要经过压裂后在地下形成裂隙网,该方法一方面压裂成本过高且压裂方向不可控,二是经常会在注水压裂过程中诱发地震,这是全球当前干热岩没有实现商业化开采的主要原因之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法,以解决上述现有技术存在的问题,在有效规避压裂诱发地震灾害风险的同时,大大降低干热岩开发成本。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供了一种多层水平井立体循环的地热开采结构,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。
优选地,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。
优选地,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。
优选地,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。
优选地,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。
优选地,所述中心管的数量比所述水平循环结构的数量少一个。
优选地,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。
本发明还提供了一种所述多层水平井立体循环的地热开采结构的施工方法,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,首先进行注水井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第一表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤三,钻进开采井:根据热储地层条件采热量要求设计开采井的井身结构,进行开采井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第二表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤四,工艺井与注水井通过第一水平井对接连通;
步骤五,工艺井与开采井通过第二水平井对接连通;
步骤六,按照相同对接方式,工艺井内下入钻头,垂直向下透孔钻进,进行下部各层水平循环结构的施工,分别在中靶对接引导仪器的引导下,依次完成工艺井与注水井、开采井的对接,并在各层的分支点上部下入裸眼桥塞和固井封堵;
步骤七,在注水井中下中心管及封隔器;
步骤八,通水试运行,依次从注水井的内侧空间、各相邻空间和外侧空间进行注水,观察开采井的返出情况,确保每层的水平循环结构均为独立循环;
步骤九,工艺井封井回填:待多层水平循环结构立体循环试运行正常后,从工艺井内部注入水泥浆至井口,将工艺井进行封堵。
优选地,所述步骤四中,工艺井与注水井通过第一水平井对接连通的过程为;工艺井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第三表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻,钻具组合先后为钻头、磁信号发生接头、螺杆钻具、无磁钻杆、钻杆,所述无磁钻杆内部装有随钻测斜仪,按照设计要求向注水井方向进行第一水平井的定向钻进,在所述磁信号发生接头与注水井的井筒相距120m时,从注水井内使用测井电缆下入中靶对接引导仪器至预定对接深度,通过所述中靶对接引导仪器引导第一水平井定向钻进,实现对接,对接连通后,上提工艺井井下钻具至分支井开孔深度;
所述步骤五中,工艺井与开采井通过第二水平井对接连通的过程为:按照随钻测斜仪数据,调整螺杆钻具工具面,开出分支井新孔,按照设计要求向开采井方向进行第二水平井的定向钻进,在磁信号发生接头与开采井的井筒相距120m时,从开采井内使用测井电缆下入中靶对接引导仪器至预定对接深度,通过中靶对接引导仪器第二水平井定向钻进,实现对接,对接连通后,上提钻具,从工艺井内下入裸眼桥塞和注入水泥浆,固井侯凝将分支点上部至直井段底部封堵。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明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。本发明满足了清洁地热资源的开发利用,符合环保节能要求,具有可观的经济效益和较好的社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的多层水平井立体循环的地热开采结构示意图一;
图2为本发明的多层水平井立体循环的地热开采结构示意图二;
图3为本发明的工艺井与注水井对接示意图;
图4为本发明的工艺井与开采井对接示意图;
其中:1-第一表层套管,2-第二表层套管,3-第三表层套管,4-中心管,5-封隔器,6-固封结构,7-第一水平井,8-第二水平井,9-钻头,10-磁信号发生接头,11-螺杆钻具,12-无磁钻杆,13-随钻测斜仪,14-钻杆,15-测井电缆,16-中靶对接引导仪器,17-内侧空间,18-相邻空间,19-外侧空间,100-注水井,200-开采井,300-工艺井。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种多层水平井立体循环的地热开采结构及施工方法,以解决上述现有技术存在的问题,在有效规避压裂诱发地震灾害风险的同时,大大降低干热岩开发成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1至图4所示:本实施例提供了一种多层水平井立体循环的地热开采结构,包括工艺井300、注水井100和开采井200,工艺井300包括至少一个水平循环结构,注水井100、开采井200均为直井,以一口多层多分支水平井为工艺井300,注水井100的井口通过第一表层套管1进行固井,注水井100的井底留裸眼段,开采井200的井口通过第二表层套管2进行固井,开采井200的井底留裸眼段,工艺井300的井口通过第三表层套管3进行固井,开采井200上部井口外壁设置有隔热保温层,能够减小热量的损失;
各水平循环结构均包括至少一个第一水平井7和至少一个第二水平井8,第一水平井7和第二水平井8均水平设置,第一水平井7和第二水平井8均为裸眼段,鉴于地层稳定性较好,故不下套管,第一水平井7的一端与注水井100连通,注水井100与第一水平井7的对接段为裸眼段,第二水平井8的一端与开采井200连通,同一水平循环结构的第一水平井7的另一端分别与第二水平井8的另一端连通;
水平循环结构为至少两个时,各水平循环结构自上而下设置,不同的水平循环结构的第一水平井7的一端不相互连通,使得每一层的水平循环结构与注水井100直井段、开采井200直井段构成独立的循环系统;
第一水平井7的另一端与工艺井300之间、第二水平井8的另一端与工艺井300之间均设置有固封结构6。
本实施例中,同一水平循环结构的第一水平井7和第二水平井8位于同一水平位置;在竖直方向上,相邻的水平循环结构的垂直距离为50~150m。
本实施例中,注水井100和开采井200的间距大于50m;工艺井300与注水井100的间距、工艺井300与开采井200的间距为400~600m。
本实施例中,注水井100内设置有若干中心管4,中心管4为油管,各中心管4由内向外依次嵌套设置,最内侧的中心管4内部的空间为内侧空间17,相邻的中心管4之间的空间为相邻空间18,最外侧的中心管4与注水井100之间的空间为外侧空间19,内侧空间17、各相邻空间18和外侧空间19分别与一水平循环结构的第一水平井7的一端连通。
本实施例中,中心管4的数量比水平循环结构的数量少一个。
本实施例中,各水平循环结构的第一水平井7自下而上分别与内侧空间17、自内而外的各相邻空间18和外侧空间19一一对应连通。
本实施例的多层水平井立体循环的地热开采结构以一口注水井100和一口开采井200为一生产井组,以一口工艺井300由上至下多层钻取水平循环结构,水平循环结构分别与注水井100直井井眼和开采井200直井井眼相连,各水平循环结构之间以水泥固井彼此封隔,注水井100内下入双层油管,外层油管底部与裸眼地层(外侧空间19)通过封隔器5进行封隔,内层油管底部与外层油管(相邻空间18)通过封隔器5进行封隔,最终实现各层独立闭式循环开采地热能资源。
实施例二
本实施例提供了一种采用实施例一的多层水平井立体循环的地热开采结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤一,注水井100、开采井200、工艺井300井位布置:参看图1,以注水井100和开采井200为一生产井组,注水井100和开采井200井口位置间距在50m以上,具体位置可在地表可因建筑或障碍物进行调整,工艺井300井口与注水井100和开采井200的井间距L1、L2在400~600m为宜;
步骤二,钻进注水井100:根据热储地层条件采热量要求设计注水井100的井身结构,首先进行注水井100一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第一表层套管1进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤三,钻进开采井200:根据热储地层条件采热量要求设计开采井200的井身结构,进行开采井200一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第二表层套管2进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤四,工艺井300与注水井100通过第一水平井7对接连通:参看图3,工艺井300一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第三表层套管3进行固井,侯凝完成后继续下钻,钻具组合先后为钻头9、磁信号发生接头10、螺杆钻具11、无磁钻杆12、钻杆14,无磁钻杆12内部装有随钻测斜仪13,按照设计要求向注水井100方向进行第一水平井7的定向钻进,在磁信号发生接头10与注水井100的井筒相距约120m时,从注水井100内使用测井电缆15下入中靶对接引导仪器16至预定对接深度,通过中靶对接引导仪器16引导第一水平井7定向钻进,本阶段钻进轨迹控制通过随钻数据获得,严格控制钻头9的上下偏差和左右偏差,实现第一水平井7与注水井100直井段的对接连通,对接连通后,注水井100井口会有返出,开泵循环,排除孔内岩屑,上提工艺井300井下钻具至分支井开孔深度;
步骤五,工艺井300与开采井200通过第二水平井8对接连通:参看图4,按照随钻测斜仪13数据,调整螺杆钻具11工具面,开出分支井新孔,按照设计要求向开采井200方向进行第二水平井8的定向钻进,在磁信号发生接头10与开采井200的井筒相距120m时,从开采井200内使用测井电缆15下入中靶对接引导仪器16至预定对接深度,通过中靶对接引导仪器16进行第二水平井8定向钻进,实现第二水平井8与开采井200直井段的对接连通,开泵循环,排除孔内岩屑,上提钻具,从工艺井300内下入裸眼桥塞,工艺井300内使用水泥浆形成封隔结构进行封隔固井,固井侯凝将分支点上部至直井段底部封堵;
步骤六,按照相同对接方式,工艺井300内下入钻头9,垂直向下透孔钻进,进行下部各层水平循环结构的施工,分别在中靶对接引导仪器16的引导下,依次完成工艺井300与注水井100、开采井200的对接,并在各层的分支点上部下入裸眼桥塞和固井封堵;
步骤七,从注水井100井口下中心管4及封隔器5;
步骤八,通水试运行,依次从注水井100注水口①、注水口②和注水口③内进行注水,观察开采井200的返出情况,确保每层的水平循环结构均为独立循环;
步骤九,工艺井300封井回填:为避免过多占用地面土地资源,待多层水平循环结构立体循环试运行正常后,从工艺井300内部注入水泥浆至井口,将工艺井300进行封堵。这样可实现不同开采模式下的立体循环地热开采,采热面积大、地表占地面积小、换热效率高、建设成本低等特点。
本实施例的多层水平井立体循环的地热施工方法,以一口注水井100和一口开采井200为一生产井组,以一口多层多分支水平井为工艺井300。注水井100和生产井均为直井,首先进行注水井100的钻进,钻进到位后下入第一表层套管1,井底留裸眼段;其后进行开采井200的钻进,钻进到位后下入第二表层套管2,井底留裸眼段;随后进行工艺井300直井段钻井,钻井到位后下入第三表层套管3,下至井底后继续向注水井100方向钻进第一水平井7,其中水平井钻头9和螺杆钻具11之间连接磁信号发生接头10,磁接头与注水井100井筒直线距离120m左右时,从注水井100内下入中靶对接引导仪器16至预定深度,由中靶对接引导仪器16引导第一水平井7与注水井100直井实现两井连通,连通后第一水平井7上提钻头9至造斜段,调整钻具姿态,开出新孔向开采井200钻进,磁接头与开采井200井筒直线距离120m左右时,从开采井200内下入中靶对接引导仪器16至预定深度,由中靶对接引导仪器16引导第二水平井8与注水井100直井连通。连通后起出井下钻头9,在第一水平井7和第二水平井8的分支点上部下入裸眼桥塞,工艺井300的竖直段内使用水泥浆封隔固井,侯凝后下入钻具,透孔至底部不同深度进行定向造斜,依次与注水井100和开采井200连通,共计实施三层水平分支井与注水井100和开采井200连通。起出工艺井300井下钻具后,使用水泥浆将工艺井300进行固井封堵,工艺井300地面复原。注水井100内下入内外两层中心管4和封隔器5,从注水井100不同注水口注入冷水后,立式循环井组可实现各层独立循环取热。
应用例
技术要求:
注水井100井身结构:一开井径Φ311.1mm,下Φ244.5mm表层套管1200m固井;二开井径Φ215.9mm,钻进深度:2000m,裸眼完井。
开采井200井身结构:一开井径Φ311.1mm,下Φ244.5mm表层套管1200m固井;二开井径Φ215.9mm,钻进深度:2100m,裸眼完井。
工艺井300井身结构:一开井径Φ311.1mm,下Φ244.5mm表层套管1200m固井,与注水井100对接水平位移500m,钻进方位0°,与开采井200对接水平位移526m,钻进方位20°。
具体施工步骤如下:
步骤一,根据区块地质资料,设计井身结构,选定注水井100、开采井200及工艺井300的井口位置,其中工艺井300与注水井100井口距离500m,工艺井300与开采井200井口距离526m,注水井100与开采井200井口距离146m;
步骤二,注水井100一开钻进,钻进井径:Φ311.1mm,钻深:1200m,下Φ244.5mm表层套管并固井,水泥浆返出地表;二开钻进,钻进井径:Φ215.9mm,垂直钻进至2000m完井,循环泥浆后倒划眼起钻;
步骤三,开采井200一开钻进,钻进井径:Φ311.1mm,钻深:1200m,下Φ244.5mm表层套管并固井,水泥浆返出地表;二开钻进,钻进井径:Φ215.9mm,垂直钻进至2100m完井,循环泥浆后倒划眼起钻;
步骤四,工艺井300一开钻进,钻进井径:Φ311.1mm,钻深:1200m,下Φ244.5mm表层套管并固井,水泥浆返出地表;二开钻进,钻进井径:Φ215.9mm,垂直钻进至1500m开始向注水井100井筒方向定向造斜,造斜钻进狗腿度:6°/30m,于1950m开始进入水平段,钻进至2040m时,从注水井100井口通过铠装电缆连接测井绞车下入中靶对接引导仪器16,中靶对接引导仪器16下入深度1736m,工艺井300继续水平井定向钻进,钻进过程中,旋转的磁接头产生一个动态磁场,注水井100中无磁钻杆12内的中靶对接引导仪器16接收到磁信号后对磁接头的位置进行定位分析,定向井工程师根据偏差结果进行定向纠偏,工艺井300内钻头9距离注水井100井筒2m左右位置时,起出磁导向仪器,工艺井300继续钻井,直到注水井100井内上返泥浆,工艺井300的第一水平井7(C-A-1)与注水井100连通,对接深度为1736m;
步骤五,上提工艺井300内钻具至1700m,按照MWD仪器重力工具面数据顺时针调整钻具定向钻进第二水平井8(C-B-1)水平分支孔,钻进至2050m开始进入水平段,钻进至2100m时,从开采井200内下入中靶对接引导仪器16至1863m,工艺井300继续钻井,直到开采井200井内上返泥浆,工艺井300的第二水平井8(C-B-1)与开采井200连通,对接深度为1863m;
起出工艺井300内钻具,下入桥塞至1550m左右,从工艺井300内注入水泥浆将桥塞以上进行水泥封隔,水泥浆液面深度1480m左右;
步骤六,固井侯凝后,配加重钻杆下钻扫塞,探得井底后垂直吊打向下钻进,垂直钻进至1600m时开始定向造斜,依次完成工艺井300的第一水平井7(C-A-2)与注水井100对接和第二水平井8(C-B-2)与开采井200对接;起出工艺井300内钻具,下入桥塞至1650m左右,从工艺井300内注入水泥浆将桥塞以上进行水泥封隔,水泥浆液面深度1580m左右;
固井侯凝后,继续下钻完成工艺井300的第一水平井7(C-A-3)与注水井100对接和第二水平井8(C-B-3)与开采井200对接;起出工艺井300内钻具,下入桥塞至1750m左右,从工艺井300内注入水泥浆将桥塞以上进行水泥封隔,撤离工艺井300地面设备;
步骤七,从注水井100内下入41/2″油管,钻具组合为41/2″油管+旁通接头+41/2″油管+裸眼封隔器+41/2″油管,通过钻具配长,保证裸眼封隔器下至第一对接点1736m与第二对接点1836m之间,41/2″油管钻具组合下入完成后座挂井口,下入座封管柱将裸眼封隔器座封;
从41/2″油管内下入27/8″油管,油管底部接套管封隔器,通过配长保证封隔器下至41/2″旁通接头和底部41/2″油管之间,27/8″油管下入完成后座挂井口,将封隔器5进行涨封;
步骤八,分别通过注入井的三个注水口泵入清水,观察开采井200的返出情况,保证每一层都可独立循环开采;
步骤九,工艺井300封井回填:待多层水平循环结构立体循环试运行正常后,从工艺井300内部注入水泥浆至井口,将工艺井300进行封堵。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
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1-7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,首先进行注水井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第一表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤三,钻进开采井:根据热储地层条件采热量要求设计开采井的井身结构,进行开采井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第二表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻垂直钻进至热储深度,底部为裸眼段;
步骤四,工艺井与注水井通过第一水平井对接连通;
步骤五,工艺井与开采井通过第二水平井对接连通;
步骤六,按照相同对接方式,工艺井内下入钻头,垂直向下透孔钻进,进行下部各层水平循环结构的施工,分别在中靶对接引导仪器16的引导下,依次完成工艺井与注水井、开采井的对接,并在各层的分支点上部下入裸眼桥塞和固井封堵;
步骤七,在注水井中下中心管及封隔器;
步骤八,通水试运行,依次从注水井的内侧空间、各相邻空间和外侧空间进行注水,观察开采井的返出情况,确保每层的水平循环结构均为独立循环;
步骤九,工艺井封井回填:待多层水平循环结构立体循环试运行正常后,从工艺井内部注入水泥浆至井口,将工艺井进行封堵。
9.根据权利要求8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:所述步骤四中,工艺井与注水井通过第一水平井对接连通的过程为;工艺井一开钻进,钻进至预定深度后起钻,下入第三表层套管进行固井,侯凝完成后继续下钻,钻具组合先后为钻头、磁信号发生接头、螺杆钻具、无磁钻杆、钻杆,所述无磁钻杆内部装有随钻测斜仪,按照设计要求向注水井方向进行第一水平井的定向钻进,在所述磁信号发生接头与注水井的井筒相距120m时,从注水井内使用测井电缆下入中靶对接引导仪器至预定对接深度,通过所述中靶对接引导仪器引导第一水平井定向钻进,实现对接,对接连通后,上提工艺井井下钻具至分支井开孔深度;
所述步骤五中,工艺井与开采井通过第二水平井对接连通的过程为:按照随钻测斜仪数据,调整螺杆钻具工具面,开出分支井新孔,按照设计要求向开采井方向进行第二水平井的定向钻进,在磁信号发生接头与开采井的井筒相距120m时,从开采井内使用测井电缆下入中靶对接引导仪器至预定对接深度,通过中靶对接引导仪器第二水平井定向钻进,实现对接,对接连通后,上提钻具,从工艺井内下入裸眼桥塞和注入水泥浆,固井侯凝将分支点上部至直井段底部封堵。
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