RU2013123075A - Способ добычи и использования концентрированных геотермальных рассолов - Google Patents

Abstract

1. Способ добычи и использования концентрированных геотермальных рассолов, при котором с помощью скважины вскрывают напорный рассолоносный пласт, поднимают из него по эксплуатационной обсадной колонне высокоминерализованный геотермальный рассол, после чего по кольцевому пространству между эксплуатационной и промежуточной обсадными колоннами, сообщающемуся через устьевую обвязку скважины с наземными емкостями и нагнетательным оборудованием, а также - со сформированной до вскрытия рассолоносного пласта в интервале геологического разреза скважины ниже пачки регионального водоупора, зоной поглощения, рассол отводят в процессе вскрытия, освоения и дальнейшей эксплуатации пласта в зону поглощения и наземные емкости с возможностью использования гидроминерального потенциала рассола из емкостей, при этом защиту эксплуатационной колонны от оседания твердых образований на ее стенках из добываемого рассола в процессе его перемещения от пласта к устью скважины осуществляют путем термостатирования верхней части колонны в интервале вероятного температурного фазового перехода за счет непрерывной или периодической прокачки вдоль потока рассола в колонне с возможностью теплопереноса к нему, теплоносителя с начальной температурой, превышающей ожидаемые без термостатирования температуры рассола в интервале вероятного температурного фазового перехода, отличающийся тем, что прокачку теплоносителя ведут внутри поднимаемого по эксплуатационной колонне рассола посредством размещения в этой колонне замкнутого контура циркуляции с теплоносителем в виде технической воды, выполненного путем крепления к уст

Claims (5)

1. Способ добычи и использования концентрированных геотермальных рассолов, при котором с помощью скважины вскрывают напорный рассолоносный пласт, поднимают из него по эксплуатационной обсадной колонне высокоминерализованный геотермальный рассол, после чего по кольцевому пространству между эксплуатационной и промежуточной обсадными колоннами, сообщающемуся через устьевую обвязку скважины с наземными емкостями и нагнетательным оборудованием, а также - со сформированной до вскрытия рассолоносного пласта в интервале геологического разреза скважины ниже пачки регионального водоупора, зоной поглощения, рассол отводят в процессе вскрытия, освоения и дальнейшей эксплуатации пласта в зону поглощения и наземные емкости с возможностью использования гидроминерального потенциала рассола из емкостей, при этом защиту эксплуатационной колонны от оседания твердых образований на ее стенках из добываемого рассола в процессе его перемещения от пласта к устью скважины осуществляют путем термостатирования верхней части колонны в интервале вероятного температурного фазового перехода за счет непрерывной или периодической прокачки вдоль потока рассола в колонне с возможностью теплопереноса к нему, теплоносителя с начальной температурой, превышающей ожидаемые без термостатирования температуры рассола в интервале вероятного температурного фазового перехода, отличающийся тем, что прокачку теплоносителя ведут внутри поднимаемого по эксплуатационной колонне рассола посредством размещения в этой колонне замкнутого контура циркуляции с теплоносителем в виде технической воды, выполненного путем крепления к устьевой обвязке скважины коаксиального теплообменника, протянутого в колонне до глубины не менее величины интервала фазового перехода, и состоящего из соосного колонне теплопроводящего вертикального цилиндрического корпуса, закрытого в основании и имеющего сверху отверстия для подачи воды в корпус и для монтажа внутри корпуса центрального трубопровода с открытым недостающим до основания корпуса нижним концом и открытым для выпуска воды выше устья скважины верхним концом, при этом воду прокачивают сначала по образованному корпусом и трубопроводом кольцевому пространству теплообменника в направлении, противоположном направлению подъема рассола по эксплуатационной колонне, затем подают по центральному трубопроводу к выходу из теплообменника, а использование гидроминерального потенциала рассола проводят с отводом образующегося при использовании менее концентрированного флюида вместе с отводимыми излишками рассола из пласта и емкостей, в зону поглощения, при этом перед подачей в общую отводную линию флюид фильтруют от механических примесей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплообменник протягивают в скважине до глубины не менее 0,6-0,8 расстояния от устья скважины до рассолоносного пласта, при этом в интервале от нижней границы зоны вероятного фазового перехода до основания корпуса теплообменника используют возрастающий с глубиной скважины под воздействием геотермального градиента теплоэнергетический потенциал рассола на компенсацию сопровождающего термостатирование колонны падения температуры технической воды вверху корпуса теплообменника и на дальнейшее повышение температуры воды при ее движении к основанию корпуса, с возможностью последующего применения накопленной водой на этом участке геотермальной энергии в располагаемой между выходом и входом теплообменника наземной сети на теплоснабжение расположенных рядом со скважиной объектов, а также непрерывного или посезонного совмещения использования теплоэнергетического потенциала с использованием гидроминерального потенциала рассола, отведенного при добыче либо в наземные емкости либо по дополнительной отводной линии на комбинат переработки рассола в химическую продукцию.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что кроме гидроминерального и теплоэнергетического потенциалов используют водный ресурс добываемого рассола путем применения менее концентрированной части рассола в виде флюида, отводимого после использования гидроминерального потенциала рассола, при этом флюид периодически подают на заполнение и подпитку контуров циркуляции технической воды в теплообменнике и наземной сети теплоснабжения, предварительно доводя до кондиций технической воды путем прокачки через блок водоподготовки, устанавливаемый с возможностью подключения после участка фильтрации механических примесей, входом к отводной линии, а выходом - к линии заполнения водой теплообменника и сети теплоснабжения.

4. Способ по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в случае совпадения возможных перерывов в добыче рассола с продолжающимся сезоном теплоснабжения, на теплоснабжение используют возрастающий с глубиной скважины теплоэнергетический потенциал устанавливающегося в данные периоды в эксплуатационной колонне в соответствии с давлением в пласте столба геотермального рассола, при этом для поддержания вверху центрального трубопровода температуры технической воды, нагретой перед этим в результате осуществления теплопереноса через стенку корпуса теплообменника в нижней более горячей части столба рассола, трубопровод применяют с выполненной не менее чем на половину его общей длины верхней частью из теплоизоляционного материала, например фибергласса.

5. Способ по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что применительно к слаботермальным рассолам температуру технической воды, охлаждаемой в результате теплосъема при использовании на теплоснабжение с применением устанавливаемого между выходом из теплообменника и наземной сетью термотрансформатора, регулируют перед возвращением в теплообменник в сторону повышения на величину перепада между выбранной по конкретным геологическим условиям температурой теплоносителя для термостатирования колонны и фактической, замеренной на выходе из термотрансформатора температурой возвращаемой воды, обеспечивая требуемый перепад, например, путем пропускания воды через устанавливаемую перед входом в теплообменник с возможностью подогрева от традиционного энергоносителя, накопительную емкость.