WO2012023881A1 - Method and device for producing energy from petrothermal sources - Google Patents

Method and device for producing energy from petrothermal sources Download PDF

Info

Publication number
WO2012023881A1
WO2012023881A1 PCT/RU2011/000621 RU2011000621W WO2012023881A1 WO 2012023881 A1 WO2012023881 A1 WO 2012023881A1 RU 2011000621 W RU2011000621 W RU 2011000621W WO 2012023881 A1 WO2012023881 A1 WO 2012023881A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
well
water
formation
earth
petrothermal
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000621
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич ТРУШКИН
Original Assignee
Trushkin Viacheslav Vasilievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trushkin Viacheslav Vasilievich filed Critical Trushkin Viacheslav Vasilievich
Publication of WO2012023881A1 publication Critical patent/WO2012023881A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
    • E21B43/305Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/20Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Definitions

  • the group of inventions relates to the field of energy, namely, to obtain energy from geothermal sources, in particular, from renewable sources of petrothermal resources - solid “dry” hot rocks of the earth's interior.
  • hydrogeological sources are represented by such coolants as hot groundwater, steam and steam-water mixtures.
  • Petrographic - store the energy of red-hot dry rocks of the earth's crust. While hydrogeological sources are located unevenly in zones of volcanic activity, and, as a rule, are removed from the consumer, petrographic sources are distributed everywhere in close proximity to the consumer, while the petrographic reserves of the internal dry heat of the earth's interior are huge.
  • At least one more well is drilled in the cracking zone of the rock, through which the water heated in the HDR heat exchanger enters the surface of the earth, where in the heat exchanger it transfers its heat, which is used to produce energy, and is sent to the accumulator, this cooled water is again sent to the first deep well.
  • the disadvantages of this method are the difficulty of creating a circulation system, as well as the high cost due to the need to drill two or more deep wells.
  • the temperature of the hot rock formations at a well depth of 4000-6000 meters may not be enough to produce thermal and / or electrical energy.
  • the disadvantages of this method are the unreasonably large depth of the drilled wells, as well as its high cost due to the need to drill two or more deep wells with their insufficiently high productivity.
  • a known method of downhole steam generation using the deep heat of the Earth comprising pre-drilling with a continuous face by a mechanical rotary method using a drilling rig of the initial section of a vertical well with a specified diameter and at a given depth with the fastening of this well with the installation of the first and second casing strings - the direction and the conductor; in this case, after the conductor, the third casing string is lowered into the well until the bottom, and into the annulus between asbestos-cement solution is injected with it and the conductor and further drilling of the well is carried out by thermal drilling using a solid fuel drill with a gradual descent of the casing to the estimated bottom hole depth, at which the rock temperature is determined, which is sufficient to produce saturated and superheated steam, while the hole is lowered to the bottom, the bottom-hole part of which is a heat exchanger with heating surfaces and holes for spraying water into which water is supplied through the barrel to form ra, which is raised up to the
  • the disadvantages of this invention are structural complexity, high material consumption of the structure and low productivity.
  • water is supplied through the injection well, which, under the influence of the high temperature of the underground collector, acquires excess temperature, turns into steam or a two-phase steam-water mixture and enters the separator through the production well to the surface for further supplying steam to the turbines of the petro thermal power plant (Petro TPP) and water to the thermal network of petrothermal supply stations (PetroTS).
  • the formed condensate and the spent coolant are chemically cleaned and again pumped into the injection well.
  • the heating capacity of the petrocirculation system (PCS) is about 200 Gcal / h.
  • the developed heat-exchange surface is possessed by layers of porous rocks and zones of natural fracturing, encountered at various depths, the permeability of which provides forced filtration of the coolant with efficient heat transfer and extraction of rock thermal energy, or heat transfer surfaces artificially created by hydraulic fracturing in low-permeable massifs.
  • the circulation system for extracting underground heat consists of the following main elements: injection (injection) well; underground boiler-collector, including a zone of natural or artificial fracturing; production well, through which the fluid is delivered to the surface, and the surface complex, which may include a turbine room, cooling towers, intermediate heat exchangers, pipelines, etc.
  • injection injection
  • underground boiler-collector including a zone of natural or artificial fracturing
  • production well through which the fluid is delivered to the surface
  • the surface complex which may include a turbine room, cooling towers, intermediate heat exchangers, pipelines, etc.
  • a disadvantage of the known technical solutions is that the creation of a petrothermal circulation system is provided by two deep wells, which limits the area of heat exchange with the underground collector, and also significantly increases the cost of the system at low productivity.
  • the objective of the group of inventions is to obtain energy from petrothermal sources using the heat of solid "dry" hot rocks of the earth's interior from one deep well while making it possible to plan the amount of energy produced.
  • the technical result from the use of the proposed technical solutions is to increase the amount of energy received while reducing the cost of its receipt.
  • the problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in the method of obtaining energy from petrothermal sources, including drilling from the earth's surface of a deep well, at least until it enters a hot dry formation, followed by injection through the well as heat carrier of water with the formation in a hot dry layer of rock water vapor, the withdrawal of the formed vapor to the earth's surface and the creation of a petrothermal circulation system, water is pumped through a pump battening pipe positioned in the well annulus to form spaces, the withdrawal of the generated steam is conducted through the annulus, and the petrothermal circulation system is created by killing at least one side well from the well in a hot, dry rock formation.
  • the generated steam is used to produce electric and / or thermal energy, and the used steam after condensation in the form of water is again fed into the well and injected to form a closed water circuit.
  • water is pumped into a hot dry rock formation through a perforated section of the injection pipe installed in the well.
  • the task is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in the device for receiving energy from petrothermal sources, containing a deep well drilled from the earth's surface and reaching the zone of a hot dry rock formation, and a pumping station, the deep well is the main a well, which is equipped with at least one cut-in sidetrack in the area of the hot dry rock formation, and coaxially located inside the injection pipe with the formation of an annular space connected to the pumping station.
  • the discharge pipe in a hot dry formation is provided with a perforated portion.
  • the main well at least in an area close to the earth's surface, is provided with a casing.
  • the device is equipped with a surface complex connected to the annular space of the main well and containing a heat and / or power station and / or water treatment plant and pump station.
  • the method is as follows.
  • a deep well is drilled from the earth's surface.
  • Well drilling is a process of rock destruction with the help of special equipment and drilling equipment.
  • the beginning of a well on the earth's surface is called the mouth, the bottom is the bottom.
  • geological complications can occur - collapses, in this case the well is equipped with a casing - a pipe, which serves to strengthen the walls and isolate the wellbore.
  • the well may be partially equipped with a casing, since it is not economically feasible to use a casing in the zone of no geological complications.
  • an injection pipe is installed with the formation of an annulus (annular gap), connected to a pump station, through which to a face under high pressure into deeply lying layers , propose order DO ⁇
  • the volume of energy generated by a petrothermal well for generating thermal or electric energy is directly proportional to the heating area in the petrothermal circulation system of the bottomhole zone.
  • the heating area is achieved by the number of slaughtered sidetracks.
  • the main well is drilled from the earth's surface with a call into a hot dry rock formation to a depth of 7,000 meters, where a temperature of + 250 ° C is provided at the bottom of the well.
  • a temperature of + 250 ° C is provided at the bottom of the well.
  • four sidetracks are cut at an angle to the main well.
  • An injection pipe is installed in the well through which 280 cubic meters of water are pumped. Water under high pressure passes through the reservoir, the pore space of the entire bottomhole lottery, generated in water vapor, which, under high pressure, enters the cut sidetracks, and then into the annular space of the cased part of the wellbore. In the annulus, water vapor rises to the wellhead (to the earth's surface).
  • Figure 1 conventionally depicts a flow diagram of a process for generating energy from petrothermal sources
  • figure 2 is a vertical section of the well with a straight bottom and sidetracks cut at an angle to the well; in FIG. 3 - the same with a horizontal bottom and a horizontally slaughtered sidetrack.
  • the technological scheme ( Figure 1) contains the main well 1 with the mouth 2 and the bottom
  • the discharge pipe 9 is connected to the pumping station And, the input of which is also connected to the artesian well 12.
  • the annulus 10 communicates with the power plant 13, with the removal of electricity to consumers 14, and etroteplostantsiey 15 with heat consumer 16, which in turn is connected to a pumping station 1 January.
  • the injection pipe 8 of the main well 1 with a direct face 3 ( Figure 2) and a horizontal face 3 ( Figure 3) in a hot dry formation of rock 5 with a zone of natural or artificial permeability 17 contains a perforated section 18.
  • the steam enters the wellhead 2 and then to consumers for energy production: at the power plant 13 - electricity with a discharge to consumers 14 and to petroteplostation 15 - thermal energy with heat being supplied to consumers 16.
  • the water generated during steam condensation is returned to pump station 11, thereby creating a closed water circuit. Losses of water in the process can be replenished from an artesian well 12 and / or other sources of water, which can be used as a coolant.
  • the proposed technical solutions make it possible to plan the productivity of a petrothermal well by the amount of energy extracted by calculating the required heat transfer surface in hot dry rock formations and ensuring it by cutting the estimated number of sidetracks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

The group of inventions relates to the field of energy production and, more specifically, to the production of energy from geothermal sources, in particular, renewable sources of petrothermal resources, namely hard hot dry rock (HDR) from the earth's interior, and makes it possible to increase the volume of electrical and/or thermal energy produced while at the same time reducing production outlay. For this purpose, it is proposed to drill a deep well (1) from the earth's surface (4) at least until entry into a hot dry rock formation (5) and to create a petrothermal circulation system at the bottom (3) of the well (1) by boring at least one lateral hole (8) from the well (1) in the hot dry rock formation (5).

Description

W  W
1  one
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИЗ ПЕТРОТЕРМАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ METHOD FOR PRODUCING ENERGY FROM PETROTHERMAL SOURCES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Область техники  Technical field
Группа изобретений относится к области энергетики, а именно, к получению энергии из геотермальных источников, в частности, из возобновляемых источников петротермальных ресурсов - твердых «сухих» горячих пород земных недр.  The group of inventions relates to the field of energy, namely, to obtain energy from geothermal sources, in particular, from renewable sources of petrothermal resources - solid “dry” hot rocks of the earth's interior.
Интенсивное извлечение и использование невозобновляемых природных энергетических ресурсов, таких, как нефть, каменный уголь, природный газ и пр., постепенно приводит к их дефициту.  The intensive extraction and use of non-renewable natural energy resources, such as oil, coal, natural gas, etc., gradually leads to their shortage.
Альтернативным источником энергии является тепло Земли. Ресурсы внутриземного тепла - геотермальные источники - подразделяют на гидрогеологические (гидротермальные) и петрографические (петротермальные). Гидрогеологические источники представлены такими теплоносителями, как горячие подземные воды, пар и пароводяные смеси. Петрографические - хранят энергию раскаленных сухих горных пород земной коры. В то время, как гидрогеологические источники расположены неравномерно в зонах вулканической активности, и, как правило, удалены от потребителя, петрографические - распространены повсеместно в непосредственной близости к потребителю, при этом петрографические запасы внутреннего сухого тепла земных недр огромны.  An alternative source of energy is the heat of the Earth. The resources of internal heat - geothermal sources - are divided into hydrogeological (hydrothermal) and petrographic (petrothermal). Hydrogeological sources are represented by such coolants as hot groundwater, steam and steam-water mixtures. Petrographic - store the energy of red-hot dry rocks of the earth's crust. While hydrogeological sources are located unevenly in zones of volcanic activity, and, as a rule, are removed from the consumer, petrographic sources are distributed everywhere in close proximity to the consumer, while the petrographic reserves of the internal dry heat of the earth's interior are huge.
Предшествующий уровень техники  State of the art
Получение энергии из петротермальных источников возможно практически в любой точке земного шара путем бурения глубинных скважин, достигающих горячих сухих пластов породы (HDR - Hot Dry Rock), подачи в них теплоносителя и отвода нагретого теплоносителя на поверхность земли, где его тепло утилизируют путем преобразования в тепловую или электрическую энергию, при этом отдавший тепло теплоноситель может быть вновь подан в глубинную скважину, чем достигается создание циркуляционной системы (замкнутого контура).  Obtaining energy from petrothermal sources is possible almost anywhere in the world by drilling deep wells reaching hot dry rock formations (HDR - Hot Dry Rock), supplying coolant to them and removing the heated coolant to the earth's surface, where it is utilized by conversion into heat or electrical energy, while the heat carrier that has transferred heat can be re-fed into a deep well, thereby achieving the creation of a circulation system (closed loop).
Известны многочисленные способы получения энергии из петротермальных источников, а также устройства для их реализации.  Numerous methods are known for generating energy from petrothermal sources, as well as devices for their implementation.
Так согласно техническому решению (DE 102005044352 В4, Е21В 43/1 16, F24J 3/08, 2007) для того, чтобы освоить пласты породы с температурой выше 100°С с применением HDR-теплообменников требуется бурение скважин глубиной 4000-6000 метров. Для этого сначала бурят первую глубинную скважину до такого горячего пласта породы, через которую под высоким давлением нагнетают воду так, чтобы в пласте породы образовались трещины. Затем в эти трещины закачивают взрывчатый материал и поджигают, так что в результате детонации трещины расширяются. После этого в зоне растрескивания породы бурят, по меньшей мере, еще одну скважину, через которую вода, нагретая в HDR-теплообменнике, поступает на поверхность земли, где в теплообменнике отдает свое тепло, которое используют для производства энергии, и направляется в гидроаккумулятор, при этом охлажденную воду снова направляют в первую глубинную скважину. So, according to the technical solution (DE 102005044352 B4, Е21В 43/1 16, F24J 3/08, 2007), in order to master rock formations with a temperature above 100 ° C using HDR heat exchangers, drilling of wells with a depth of 4000-6000 meters is required. To do this, first drill the first deep well to such a hot formation rocks through which water is pumped under high pressure so that cracks form in the formation. Then explosive material is pumped into these cracks and set on fire, so that as a result of detonation, the cracks expand. After that, at least one more well is drilled in the cracking zone of the rock, through which the water heated in the HDR heat exchanger enters the surface of the earth, where in the heat exchanger it transfers its heat, which is used to produce energy, and is sent to the accumulator, this cooled water is again sent to the first deep well.
Недостатками этого способа являются сложность создания циркуляционной системы, а также высокая стоимость, обусловленная необходимостью бурения двух или более глубоких скважин. Кроме того, температуры горячих пластов породы при глубине скважин 4000-6000 метров может быть недостаточно для получения тепловой и/или электрической энергии.  The disadvantages of this method are the difficulty of creating a circulation system, as well as the high cost due to the need to drill two or more deep wells. In addition, the temperature of the hot rock formations at a well depth of 4000-6000 meters may not be enough to produce thermal and / or electrical energy.
Известен способ использования теплоты земли и добычи минералов в зоне ослабленной земной коры для получения горячего пара в горячих сухих горных породах (RU 2068530 C I , F24J 3/08, 1996), согласно которому в зоне ослабленной земной коры на глубине от 13 до 30 км континентальной литосферы, в которой прочность на сдвиг пород по сравнению с приложенным сверху давлением неожиданно резко снижается, в доходящую до зоны ослабленной земной коры скважину, выполненную путем бурения плавлением и облицованную стальными трубами, закачивают воду, при этом создают такое давление воды, что получают «гайдро-фрэк» для расщепления достаточно большой зоны нагрева в горячей породе с уменьшенной прочностью на сдвиг, и закачанную воду после поглощения тепла в расщепленной породе подают, по меньшей мере, через одну дополнительную скважину, находящуюся на поверхности Земли на расстоянии около 100 м от первой скважины, также выполненную путем бурения плавлением и действующую в качестве транспортирующей шахты для подачи среды на поверхность Земли, где используют ее теплоту и добывают содержащиеся в ней минералы, при этом подающие шахты на верхнем конце герметично соединены с шахтой холодной воды под давлением таким образом, что получают циркуляционный контур геотермальной воды, в котором геотермальную воду после отдачи энергии посредством теплообменников снова подводят в подземный резервуар без контактирования с биосферой.  A known method of using the heat of the earth and the extraction of minerals in the zone of weakened earth's crust to produce hot steam in hot dry rocks (RU 2068530 CI, F24J 3/08, 1996), according to which in the zone of weakened earth's crust at a depth of 13 to 30 km continental lithosphere, in which the shear strength of the rocks compared with the pressure applied from above suddenly decreases sharply, water is pumped into a well reaching to the zone of weakened earth's crust, made by fusion drilling and lined with steel pipes, while creating the water pressure that is obtained by the “hydra frack” for splitting a sufficiently large heating zone in hot rock with reduced shear strength, and the injected water after absorbing heat in the split rock is fed through at least one additional well located on the Earth’s surface at a distance of about 100 m from the first well, also performed by fusion drilling and acting as a transport shaft for supplying the medium to the Earth’s surface, where its heat is used and the minerals contained in it are mined, at the same time, the supply shafts at the upper end are hermetically connected to the cold water shaft under pressure in such a way that a geothermal water circulation loop is obtained in which the geothermal water is again fed into the underground reservoir after contacting the energy via heat exchangers without contacting the biosphere.
Недостатками этого способа являются неоправданно большая глубина пробуриваемых скважин, а также его высокая стоимость, обусловленная необходимостью бурения двух или более глубоких скважин при их недостаточно высокой производительности. The disadvantages of this method are the unreasonably large depth of the drilled wells, as well as its high cost due to the need to drill two or more deep wells with their insufficiently high productivity.
Известен способ скважинной парогенерации с использованием глубинного тепла Земли (RU 2360095 С2, F24J 3/08, 2006), включающий предварительное бурение сплошным забоем механическим вращательным способом с использованием буровой установки начального отрезка вертикальной скважины установленным диаметром и на заданную глубину с осуществлением крепления этой скважины с установкой первой и второй обсадных колонн - направления и кондуктора, при этом, после кондуктора в скважину опускают третью обсадную колонну до забоя, а в затрубное пространство между ней и кондуктором закачивают асбестоцементный раствор и дальнейшую проходку скважины проводят способом термического бурения с помощью твердотопливного бура с поэтапным спуском обсадного ствола до расчетной глубины забоя, на которой определяется температура горных пород, достаточная для получения насыщенного и перегретого пара, при этом до забоя опускают ствол, призабойная часть которого представляет собой теплообменник с поверхностями нагрева и отверстиями для разбрызгивания воды, в который по стволу подают воду, для образования пара, который поднимают вверх по обсадному стволу к устью скважины, откуда его подают потребителям.  A known method of downhole steam generation using the deep heat of the Earth (RU 2360095 C2, F24J 3/08, 2006), comprising pre-drilling with a continuous face by a mechanical rotary method using a drilling rig of the initial section of a vertical well with a specified diameter and at a given depth with the fastening of this well with the installation of the first and second casing strings - the direction and the conductor; in this case, after the conductor, the third casing string is lowered into the well until the bottom, and into the annulus between asbestos-cement solution is injected with it and the conductor and further drilling of the well is carried out by thermal drilling using a solid fuel drill with a gradual descent of the casing to the estimated bottom hole depth, at which the rock temperature is determined, which is sufficient to produce saturated and superheated steam, while the hole is lowered to the bottom, the bottom-hole part of which is a heat exchanger with heating surfaces and holes for spraying water into which water is supplied through the barrel to form ra, which is raised up to the trunk casing wellhead whence it is fed to customers.
Недостатками этого изобретения являются конструктивная сложность, высокая материалоемкость конструкции и невысокая производительность.  The disadvantages of this invention are structural complexity, high material consumption of the structure and low productivity.
Известны способ получения энергии из петротермальных источников и устройство для его осуществления  A known method of producing energy from petrothermal sources and a device for its implementation
Согласно известному способу через нагнетательную скважину подается вода, которая под воздействием высокой температуры подземного коллектора приобретает избыточную температуру, превращается в пар или двухфазную пароводяную смесь и поступает по эксплуатационной скважине на поверхность в сепаратор для дальнейшей подачи пара на турбины петротеплоэлектростанции (ПетроТЭС) и воды в тепловую сеть петротеплоснабжающих станций (ПетроТС). Образовавшийся конденсат и отработавший теплоноситель химически очищаются и вновь закачиваются в нагнетательную скважину. При глубине скважин 10 000 метров и диаметре 200-500 мм, при благоприятных условиях проницаемости пород получают теплопроизводительность петроциркуляционной системы (ПЦС) около 200 Гкал/ч.  According to the known method, water is supplied through the injection well, which, under the influence of the high temperature of the underground collector, acquires excess temperature, turns into steam or a two-phase steam-water mixture and enters the separator through the production well to the surface for further supplying steam to the turbines of the petro thermal power plant (Petro TPP) and water to the thermal network of petrothermal supply stations (PetroTS). The formed condensate and the spent coolant are chemically cleaned and again pumped into the injection well. With a well depth of 10,000 meters and a diameter of 200-500 mm, under favorable conditions for rock permeability, the heating capacity of the petrocirculation system (PCS) is about 200 Gcal / h.
Развитой теплообменной поверхностью обладают или встречающиеся на различных глубинах пласты пористых пород и зоны естественной трещиноватости, проницаемость которых обеспечивает принудительную фильтрацию теплоносителя с эффективным теплообменом и извлечением тепловой энергии горных пород, или искусственно созданные методом гидравлического разрыва теплообменные поверхности в слабопроницаемых массивах. The developed heat-exchange surface is possessed by layers of porous rocks and zones of natural fracturing, encountered at various depths, the permeability of which provides forced filtration of the coolant with efficient heat transfer and extraction of rock thermal energy, or heat transfer surfaces artificially created by hydraulic fracturing in low-permeable massifs.
Циркуляционная система извлечения подземного тепла состоит из следующих основных элементов: инжекторной (нагнетательной) скважины; подземного котла- коллектора, включающего зону естественной или искусственной трещиноватости; эксплуатационной скважины, по которой флюид доставляется на поверхность, и поверхностного комплекса, в который могут входить турбинный зал, градирни, промежуточные теплообменники, трубопроводы и т.п. (Н.А. Гнатусь, М.Д. Хуторской «ТЕПЛО «СУХИХ» ГОРНЫХ ПОРОД» - НЕИСЧЕРПАЕМЫЙ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ». Журнал «Литология и полезные ископаемые», М., 2010, N°6, с.1-9).  The circulation system for extracting underground heat consists of the following main elements: injection (injection) well; underground boiler-collector, including a zone of natural or artificial fracturing; production well, through which the fluid is delivered to the surface, and the surface complex, which may include a turbine room, cooling towers, intermediate heat exchangers, pipelines, etc. (N. A. Gnatus, M. D. Khutorskoy “HEAT“ DRY ”ROCKS - AN INEXPENDABLE RENEWABLE SOURCE OF ENERGY.” Journal of Lithology and Minerals, M., 2010, N ° 6, p.1-9) .
Недостатком известных технических решений является то, что создание петротермальной циркуляционной системы обеспечивается двумя глубинными скважинами, что ограничивает площадь теплообмена с подземным коллектором, а также существенно удорожает систему при невысокой производительности.  A disadvantage of the known technical solutions is that the creation of a petrothermal circulation system is provided by two deep wells, which limits the area of heat exchange with the underground collector, and also significantly increases the cost of the system at low productivity.
Сущность изобретения  SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей группы изобретений является получение энергии из петротермальных источников с использованием тепла твердых «сухих» горячих пород земных недр из одной глубинной скважины при обеспечении возможности планирования объема производимой энергии.  The objective of the group of inventions is to obtain energy from petrothermal sources using the heat of solid "dry" hot rocks of the earth's interior from one deep well while making it possible to plan the amount of energy produced.
Технический результат от использования предложенных технических решений заключается в повышении объема получаемой энергии при одновременном снижении затрат на ее получение.  The technical result from the use of the proposed technical solutions is to increase the amount of energy received while reducing the cost of its receipt.
В части способа поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в способе получения энергии из петротермальных источников, включающем бурение с земной поверхности глубинной скважины, по меньшей мере, до захода в горячий сухой пласт породы с последующим нагнетанием через скважину в качестве теплоносителя воды с образованием в горячем сухом пласте породы водяного пара, отводом образовавшегося пара на земную поверхность и созданием петротермальной циркуляционной системы, воду нагнетают через нагнетательную трубу, установленную в скважине с образованием затрубного пространства, отвод образовавшегося пара ведут через затрубное пространство, а петротермальную циркуляционную систему создают путем зарезания, по меньшей мере, одного бокового ствола от скважины в горячем сухом пласте породы. In terms of the method, the problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in the method of obtaining energy from petrothermal sources, including drilling from the earth's surface of a deep well, at least until it enters a hot dry formation, followed by injection through the well as heat carrier of water with the formation in a hot dry layer of rock water vapor, the withdrawal of the formed vapor to the earth's surface and the creation of a petrothermal circulation system, water is pumped through a pump battening pipe positioned in the well annulus to form spaces, the withdrawal of the generated steam is conducted through the annulus, and the petrothermal circulation system is created by killing at least one side well from the well in a hot, dry rock formation.
А также за счет того, что скважину бурят на глубину 7-9 км.  And also due to the fact that the well is drilled to a depth of 7-9 km.
А также за счет того, что боковые стволы скважины зарезают горизонтально и/или под углом к скважине.  And also due to the fact that the lateral wellbores are cut horizontally and / or at an angle to the well.
А также за счет того, что водяной пар поступает, по меньшей мере, в один боковой ствол, зарезанный от скважины.  And also due to the fact that water vapor enters at least one sidetrack that is cut from the well.
Предпочтительно, что образовавшийся пар используют для получения электрической и/или тепловой энергии, а использованный пар после конденсации в виде воды вновь подают в скважину и нагнетают с образованием замкнутого водяного контура.  It is preferable that the generated steam is used to produce electric and / or thermal energy, and the used steam after condensation in the form of water is again fed into the well and injected to form a closed water circuit.
В частном случае исполнения воду нагнетают в горячий сухой пласт породы через перфорированный участок нагнетательной трубы, установленной в скважине.  In the particular case of execution, water is pumped into a hot dry rock formation through a perforated section of the injection pipe installed in the well.
В части устройства поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в устройстве для получения энергии из петротермальных источников, содержащем, глубинную скважину, пробуренную с земной поверхности и достигающую зоны горячего сухого пласта породы, и насосную станцию, глубинная скважина является главной скважиной, которая снабжена, по меньшей мере, одним зарезанным боковым стволом в зоне горячего сухого пласта породы, и коаксиально расположенной внутри нагнетательной трубой с образованием затрубного пространства, соединенной с насосной станцией.  In terms of the device, the task is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in the device for receiving energy from petrothermal sources, containing a deep well drilled from the earth's surface and reaching the zone of a hot dry rock formation, and a pumping station, the deep well is the main a well, which is equipped with at least one cut-in sidetrack in the area of the hot dry rock formation, and coaxially located inside the injection pipe with the formation of an annular space connected to the pumping station.
А также за счет того, что боковые стволы зарезаны горизонтально и/или под углом к главной скважине.  And also due to the fact that the sidetracks are cut horizontally and / or at an angle to the main well.
Предпочтительно, что нагнетательная труба в горячем сухом пласте породы снабжена перфорированным участком.  It is preferable that the discharge pipe in a hot dry formation is provided with a perforated portion.
Предпочтительно, что главная скважина, по меньшей мере, в зоне, близкой к земной поверхности, снабжена обсадной колонной.  Preferably, the main well, at least in an area close to the earth's surface, is provided with a casing.
А также за счет того, что устройство снабжено поверхностным комплексом, соединенным с затрубным пространством главной скважины и содержащим тепло- и/или электростанцию и/или установку водоподготовки и насосную станцию.  And also due to the fact that the device is equipped with a surface complex connected to the annular space of the main well and containing a heat and / or power station and / or water treatment plant and pump station.
Способ осуществляют следующим образом.  The method is as follows.
Для освоения источника глубинного тепла раскаленного горного массива земной коры ведут бурение глубинной скважины с земной поверхности. Бурение скважины - это процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники и бурового оборудования. При этом различают три вида бурения: вертикальное, горизонтальное и наклонно-направленное. Начало скважины на земной поверхности называют устьем, дно - забоем. В процессе бурения скважины могут происходить геологические осложнения - обвалы, в этом случае скважину снабжают обсадной колонной - трубой, которая служит для укрепления стенок и изоляции ствола скважины. Скважина может быть снабжена обсадной колонной частично, поскольку в зоне отсутствия геологических осложнений использовать обсадную колонну экономически нецелесообразно. To develop a source of deep heat of a hot mountain mass of the earth's crust, a deep well is drilled from the earth's surface. Well drilling is a process of rock destruction with the help of special equipment and drilling equipment. There are three types of drilling: vertical, horizontal and directional. The beginning of a well on the earth's surface is called the mouth, the bottom is the bottom. In the process of drilling the well, geological complications can occur - collapses, in this case the well is equipped with a casing - a pipe, which serves to strengthen the walls and isolate the wellbore. The well may be partially equipped with a casing, since it is not economically feasible to use a casing in the zone of no geological complications.
Глубинную скважину бурят, по меньшей мере, до захода в горячий сухой пласт породы. Известно, что для выработки энергии на ПероТЭС на забое нужно достичь температуры 250-280°С (Н.А. Гнатусь, М.Д. Хуторской «ТЕПЛО «СУХИХ» ГОРНЫХ ПОРОД» - НЕИСЧЕРПАЕМЫЙ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ». Журнал «Литология и полезные ископаемые», М., 2010, N°6, с.1-9)  A deep well is drilled at least before it enters a hot, dry rock formation. It is known that in order to generate energy at the PerOTES in the face, it is necessary to reach a temperature of 250-280 ° C (N. A. Gnatus, M. D. Khutorskoi “HEAT OF“ DRY ”ROCKS - INEXISABLE RENEWABLE SOURCE OF ENERGY.” Journal “Lithology and Useful Fossils ”, M., 2010, N ° 6, pp. 1-9)
Глубинные характеристики тепловых потоков земных недр на планете Земля неодинаковы. Если исходить из среднего градиента увеличения температур на 100 метров углубления +(2-5°)С, то температуры 250°С и выше можно достичь при глубине бурения 7-9 км. Однако, существуют отдельные ограниченные зоны земной коры, например Cooper Bassin в Южной Австралии, где указанные температуры породы достигаются уже на глубине 3,5 - 4 км.  The deep characteristics of the heat fluxes of the earth's interior on planet Earth are not the same. If we proceed from the average gradient of temperature increase by 100 meters of a + (2-5 °) C deep, then temperatures of 250 ° C and higher can be achieved with a drilling depth of 7-9 km. However, there are some limited zones of the earth's crust, for example Cooper Bassin in South Australia, where the indicated rock temperatures are already reached at a depth of 3.5 - 4 km.
Как только глубинная скважина достигает зоны, где температура породы достигает порядка 250°С производят геофизические исследования выявления коллекторских свойств пласта. При отсутствии зон естественной трещиноватости их создают искусственно - путем гидроразрыва пластов (ГРП), осуществляемого любым известным способом. При наличии развитой теплообменной поверхности в раскаленном сухом горном массиве для создания петротермальной циркуляционной системы (ПЦС) в необсаженной части ствола глубинной скважины производят зарезание, по меньшей мере, одного бокового ствола. Длина, диаметр и количество зарезанных боковых стволов являются расчетными величинами и определяют площадь теплообменной поверхности с раскаленным горным массивом. Зарезать боковые стволы можно, как при бурении главной скважины, так и после его завершения.  As soon as the deep well reaches the zone where the rock temperature reaches about 250 ° C, geophysical studies are carried out to identify reservoir properties of the formation. In the absence of zones of natural fracturing, they are created artificially - by hydraulic fracturing (hydraulic fracturing), carried out in any known manner. In the presence of a developed heat-exchange surface in a red-hot dry mountain massif, at least one side trunk is slaughtered in order to create a petrothermal circulation system (PCS) in the uncased part of the borehole in a deep well. The length, diameter and number of slaughtered sidetracks are calculated values and determine the area of the heat exchange surface with a red-hot mountain range. Sidetracks can be killed, both during the drilling of the main well and after its completion.
Внутри пробуренной глубинной скважины устанавливают нагнетательную трубу с образованием затрубного пространства (кольцевого зазора), соединенную с насосной станцией, через которую на забой под высоким давлением в глубоко лежащие пласты ,„„DO< Inside the drilled deep well, an injection pipe is installed with the formation of an annulus (annular gap), connected to a pump station, through which to a face under high pressure into deeply lying layers , „„ DO <
WO 2012/023881  WO 2012/023881
7  7
нагнетают воду. Для равномерного распределения воды на забое скважины концевой участок нагнетательной трубы выполняют перфорированным. В призабойной зоне в горячем горном массиве под высоким давлением вода проходит по коллектору - поровому пространству всей лотерали призабойной зоны, генерируясь в водяной пар, который под высоким давлением поступает, по меньшей мере, в один боковой ствол, зарезанный от скважины, а затем в затрубное пространство обсаженной части ствола скважины. По затрубному пространству водяной пар поднимается до земной поверхности (до устья скважины) с последующим использованием его для получения электрической и/или тепловой энергии. Использованный пар после конденсации в виде воды вновь подают в нагнетательную трубу глубинной скважины и нагнетают в глубоко лежащие пласты с образованием замкнутого водяного контура. pump water. For uniform distribution of water at the bottom of the well, the end section of the injection pipe is perforated. In the near-wellbore zone in a hot mountain massif, under high pressure, water flows through the collector, the pore space of the entire bottomhole lottery, generated in water vapor, which, under high pressure, enters at least one lateral well, cut from the well, and then into the annular the space of the cased part of the wellbore. In the annulus, water vapor rises to the earth's surface (to the wellhead) with its subsequent use to produce electric and / or thermal energy. Used steam after condensation in the form of water is again fed into the injection pipe of a deep well and injected into deeply lying formations with the formation of a closed water circuit.
Объем вырабатываемой энергии петротермальной скважиной для выработки тепловой или электрической энергии прямо пропорционален площади нагрева в петротермальной циркуляционной системе призабойной зоны. Площадь нагрева достигается числом зарезанных боковых стволов скважины.  The volume of energy generated by a petrothermal well for generating thermal or electric energy is directly proportional to the heating area in the petrothermal circulation system of the bottomhole zone. The heating area is achieved by the number of slaughtered sidetracks.
Пример осуществления способа.  An example implementation of the method.
С земной поверхности бурят главную скважину с заходом в горячий сухой пласт породы на глубину 7 ООО метров, где на забое скважины обеспечивается температура +250°С. В необсаженной части скважины в горячем сухом пласте породы зарезают четыре боковых ствола под углом к главной скважине. В скважину устанавливают нагнетательную трубу, через которую нагнетают 280 кубометров воды. Вода под высоким давлением проходит по коллектору - поровому пространству всей лотерали призабойной зоны, генерируясь в водяной пар, который под высоким давлением поступает в зарезанные боковые стволы, а затем в затрубное пространство обсаженной части ствола скважины. По затрубному пространству водяной пар поднимается к устью скважины (до земной поверхности). На устье скважины получают тепловую энергию пара 246 Гкал. Затем пар подают на петроэлектростанцию и петротеплостанцию, где его энергию преобразуют в электрическую и тепловую. Использованный пар после конденсации в виде воды поступает на насосную станцию, откуда ее вновь подают в нагнетательную трубу глубинной скважины и нагнетают в глубоко лежащие пласты с образованием замкнутого водяного контура. Подпитку воды производят из артезианской скважины. Краткое описание фигур чертежей The main well is drilled from the earth's surface with a call into a hot dry rock formation to a depth of 7,000 meters, where a temperature of + 250 ° C is provided at the bottom of the well. In the uncased part of the well in a hot dry formation, four sidetracks are cut at an angle to the main well. An injection pipe is installed in the well through which 280 cubic meters of water are pumped. Water under high pressure passes through the reservoir, the pore space of the entire bottomhole lottery, generated in water vapor, which, under high pressure, enters the cut sidetracks, and then into the annular space of the cased part of the wellbore. In the annulus, water vapor rises to the wellhead (to the earth's surface). At the wellhead, thermal energy of 246 Gcal steam is obtained. Then the steam is fed to the petroelectric power station and petrothermal station, where its energy is converted into electric and thermal. The used steam after condensation in the form of water enters the pumping station, from where it is again fed into the injection pipe of the deep well and injected into deeply lying formations with the formation of a closed water circuit. Water is made from an artesian well. Brief Description of the Drawings
Более детально группа изобретений поясняется чертежами.  In more detail, the group of inventions is illustrated by drawings.
На Фиг.1 условно изображена технологическая схема процесса получения энергии из петротермальных источников; на Фиг.2 - вертикальный разрез скважины с прямым забоем и зарезанными под углом к скважине боковыми стволами; на Фиг. 3 - то же с горизонтальным забоем и горизонтально зарезанным боковым стволом.  Figure 1 conventionally depicts a flow diagram of a process for generating energy from petrothermal sources; figure 2 is a vertical section of the well with a straight bottom and sidetracks cut at an angle to the well; in FIG. 3 - the same with a horizontal bottom and a horizontally slaughtered sidetrack.
Для большей наглядности соотношение между геометрическими размерами отдельных элементов на чертежах изменено.  For clarity, the relationship between the geometric dimensions of the individual elements in the drawings is changed.
Технологическая схема (Фиг.1) содержит главную скважину 1 с устьем 2 и забоем The technological scheme (Figure 1) contains the main well 1 with the mouth 2 and the bottom
3, пробуренную с земной поверхности 4 в горячий сухой пласт породы 5 и снабженную в зоне, близкой к земной поверхности 4, обсадной колонной 6, в горячем сухом пласте породы 5 зарезанными в не обсаженной части 7 боковыми стволами 8 и коаксиально установленной внутри нагнетательной трубой 9 с образованием затрубного пространства 10. Нагнетательная труба 9 соединена с насосной станцией И, вход которой также соединен с артезианской скважиной 12. Затрубное пространство 10 сообщается с петроэлектростанцией 13, с отводом электроэнергии потребителям 14, и петротеплостанцией 15 с отводом тепла потребителям 16, которая в свою очередь соединена с насосной станцией 1 1. 3, drilled from the earth’s surface 4 into a hot dry formation of rock 5 and provided in the area close to the earth’s surface 4 with a casing 6, in a hot dry formation of rock 5, side trunks 8 cut in the uncased part 7 and coaxially installed inside the discharge pipe 9 with the formation of the annulus 10. The discharge pipe 9 is connected to the pumping station And, the input of which is also connected to the artesian well 12. The annulus 10 communicates with the power plant 13, with the removal of electricity to consumers 14, and etroteplostantsiey 15 with heat consumer 16, which in turn is connected to a pumping station 1 January.
Нагнетательная труба 8 главной скважины 1 с прямым забоем 3 (Фиг.2) и горизонтальным забоем 3 (Фиг.З) в горячем сухом пласте породы 5 с зоной естественной или искусственной проницаемости 17 содержит перфорированный участок 18.  The injection pipe 8 of the main well 1 with a direct face 3 (Figure 2) and a horizontal face 3 (Figure 3) in a hot dry formation of rock 5 with a zone of natural or artificial permeability 17 contains a perforated section 18.
Схема работает следующим образом.  The scheme works as follows.
В главную скважину 1 (Фиг.1), пробуренную с земной поверхности 4 в горячий сухой пласт породы 5, от устья 2 по нагнетательной трубе 9 через ее перфорированный участок 18 (Фиг.2 и Фиг.З) на забой 3 в раскаленный горный массив в зону естественной или искусственной проницаемости 17 горячего сухого пласта породы 5 из насосной станции 1 1 под высоким давлением подают воду. Вследствие контакта воды с раскаленной горной породой при температуре порядка 250°С вода преобразовывается в водяной пар и по поровому пространству зоны естественной или искусственной проницаемости 17 стремительно под высоким давлением поступает по зарезанным в не обсаженной части 7 главной скважины 1 боковым стволам 8 в затрубное пространство 10, ограниченное в том числе обсадной колонной 6. Затем пар поступает на устье скважины 2 и далее потребителям на выработку энергии: на петроэлектростанции 13 - электроэнергии с отводом потребителям 14 и на петротеплостанции 15 - тепловой энергии с подачей тепла потребителям 16. Воду, образующуюся при конденсации пара, возвращают вновь на насосную станцию 11, за счет чего создают замкнутый водяной контур. Потери воды в процессе могут восполняться из артезианской скважины 12 и/или иных источников воды, которая может быть использована в качестве теплоносителя. To the main well 1 (Fig. 1), drilled from the earth's surface 4 into a hot dry layer of rock 5, from the mouth 2 through the injection pipe 9 through its perforated section 18 (Fig. 2 and Fig. 3) to the bottom 3 in a hot massif water is supplied under high pressure to the zone of natural or artificial permeability 17 of the hot dry formation 5 from the pump station 1 1. Due to the contact of water with hot rock at a temperature of about 250 ° C, water is converted into water vapor and through the pore space of the zone of natural or artificial permeability 17 rapidly under high pressure enters the lateral shafts 8 cut into the uncased part 7 of the main well 1 into the annulus 10 , limited including a casing 6. Then the steam enters the wellhead 2 and then to consumers for energy production: at the power plant 13 - electricity with a discharge to consumers 14 and to petroteplostation 15 - thermal energy with heat being supplied to consumers 16. The water generated during steam condensation is returned to pump station 11, thereby creating a closed water circuit. Losses of water in the process can be replenished from an artesian well 12 and / or other sources of water, which can be used as a coolant.
Промышленная применимость  Industrial applicability
Таким образом, предложенные технические решения позволяют планировать производительность петротермальной скважины по объему извлекаемой энергии путем расчета необходимой поверхности теплообмена в горячих сухих пластах породы и обеспечения ее за счет зарезания расчетного количества боковых стволов.  Thus, the proposed technical solutions make it possible to plan the productivity of a petrothermal well by the amount of energy extracted by calculating the required heat transfer surface in hot dry rock formations and ensuring it by cutting the estimated number of sidetracks.
Учитывая дороговизну процесса бурения, для создания петротермальных скважин могут, в частности, быть использованы модернизированные отработанные нефтяные и газовые скважины.  Given the high cost of the drilling process, in order to create petrothermal wells, in particular, upgraded used oil and gas wells can be used.
Создание теплоэнергетики на базе использования глубинного тепла земных недр позволяет за счет принципиально новых решений обеспечить население планеты достаточно дешевыми теплом и электроэнергией при отсутствии каких-либо вредных выбросов в атмосферу, почву и водоемы, негативно влияющих на здоровье людей и окружающую среду  The creation of a power system based on the use of the deep heat of the earth's interior makes it possible to provide the world’s population with fairly cheap heat and electricity through the use of fundamentally new solutions in the absence of any harmful emissions into the atmosphere, soil and water bodies that adversely affect human health and the environment

Claims

10 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 10 FORMULATION OF THE INVENTION
1. Способ получения энергии из петротермальных источников, включающий бурение с земной поверхности глубинной скважины, по меньшей мере, до захода в горячий сухой пласт породы с последующим нагнетанием через скважину в качестве теплоносителя воды с образованием в горячем сухом пласте породы водяного пара, отводом образовавшегося пара на земную поверхность и созданием петротермальной циркуляционной системы, отличающийся тем, что воду нагнетают через нагнетательную трубу, установленную в скважине с образованием затрубного пространства, отвод образовавшегося пара ведут через затрубное пространство, а петротермальную циркуляционную систему создают путем зарезания, по меньшей мере, одного бокового ствола от скважины в горячем сухом пласте породы.  1. A method of obtaining energy from petrothermal sources, including drilling from the earth's surface of a deep well, at least until it enters a hot dry formation, followed by injection of water through the well as a heat transfer medium with the formation of water vapor in the hot dry formation, removing the generated steam to the earth's surface and the creation of a petrothermal circulation system, characterized in that the water is pumped through an injection pipe installed in the well with the formation of the annulus, the formed steam is discharged through the annulus, and the petrothermal circulation system is created by killing at least one sidetrack from the well in a hot, dry rock formation.
2. Способ по п.1 , отличающийся тем, что скважину бурят на глубину 7-9 км.  2. The method according to claim 1, characterized in that the well is drilled to a depth of 7-9 km.
3. Способ по п.1 или п.2, отличающийся тем, что боковые стволы скважины зарезают горизонтально и/или под углом к скважине.  3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the side wells are cut horizontally and / or at an angle to the well.
4. Способ по п.З, отличающийся тем, что водяной пар поступает, по меньшей мере, в один боковой ствол, зарезанный от скважины.  4. The method according to p. 3, characterized in that the water vapor enters at least one lateral well, cut from the well.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что образовавшийся пар используют для получения электрической и/или тепловой энергии.  5. The method according to claim 4, characterized in that the generated steam is used to produce electrical and / or thermal energy.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что использованный пар после конденсации в виде воды вновь подают в скважину и нагнетают с образованием замкнутого водяного контура.  6. The method according to claim 5, characterized in that the steam used after condensation in the form of water is again fed into the well and injected to form a closed water circuit.
7. Способ по п.З, отличающийся тем, что воду нагнетают в горячий сухой пласт породы через перфорированный участок нагнетательной трубы, установленной в скважине.  7. The method according to p. 3, characterized in that the water is pumped into a hot dry rock formation through a perforated section of the injection pipe installed in the well.
8. Устройство для получения энергии из петротермальных источников, содержащее глубинную скважину, пробуренную с земной поверхности и достигающую зоны горячего сухого пласта породы, и насосную станцию, отличающееся тем, что глубинная скважина является главной скважиной, которая снабжена, по меньшей мере, одним зарезанным боковым стволом в зоне горячего сухого пласта породы, и коаксиально расположенной внутри нагнетательной трубой с образованием затрубного пространства, соединенной с насосной станцией.  8. Device for producing energy from petrothermal sources, containing a deep well drilled from the earth's surface and reaching the zone of a hot dry rock formation, and a pumping station, characterized in that the deep well is the main well, which is equipped with at least one cut lateral trunk in the zone of a hot dry rock formation, and coaxially located inside the discharge pipe with the formation of the annulus connected to the pumping station.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что боковые стволы зарезаны горизонтально и/или под углом к главной скважине. 1 1 9. The device according to claim 8, characterized in that the sidetracks are cut horizontally and / or at an angle to the main well. eleven
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что нагнетательная труба в горячем сухом пласте породы снабжена перфорированным участком. 10. The device according to claim 9, characterized in that the discharge pipe in a hot dry formation is provided with a perforated section.
1 1. Устройство по п.9 или п.10, отличающееся тем, что главная скважина, по меньшей мере, в зоне, близкой к земной поверхности, снабжена обсадной колонной.  1 1. The device according to claim 9 or claim 10, characterized in that the main well, at least in an area close to the earth's surface, is equipped with a casing.
12. Устройство по п.П, отличающееся тем, что снабжено поверхностным комплексом, соединенным с затрубным пространством главной скважины и содержащим тепло - и/или электростанцию и/или установку водоподготовки и насосную станцию.  12. The device according to claim P, characterized in that it is equipped with a surface complex connected to the annular space of the main well and containing a heat and / or power station and / or water treatment plant and pump station.
PCT/RU2011/000621 2010-08-17 2011-08-16 Method and device for producing energy from petrothermal sources WO2012023881A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01314/10A CH703613A1 (en) 2010-08-17 2010-08-17 A method for extracting energy from geothermal sources and investment purpose.
CH01314/10 2010-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012023881A1 true WO2012023881A1 (en) 2012-02-23

Family

ID=45605346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000621 WO2012023881A1 (en) 2010-08-17 2011-08-16 Method and device for producing energy from petrothermal sources

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH703613A1 (en)
WO (1) WO2012023881A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107939621A (en) * 2017-12-01 2018-04-20 西安交通大学 S CO based on fin casing exploitation hot dry rock geothermal energy2Electricity generation system and method
CN110388760A (en) * 2019-08-14 2019-10-29 青海省水文地质工程地质环境地质调查院 A kind of heat flow field superposition hot dry rock Energy harvesting methods
WO2019223164A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 西南石油大学 Hot-dry rock robot explosion-hydraulic composite fracturing well drilling and completion system and method
CN113374659A (en) * 2021-06-18 2021-09-10 中国石油化工股份有限公司 Hot dry rock power generation system based on carbon dioxide closed cycle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230374976A1 (en) * 2020-10-07 2023-11-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Geothermal well designs and control thereof for extraction of subsurface geothermal power
DE102023107286A1 (en) 2023-03-23 2024-09-26 USC-Consulting GmbH Geothermal duplicate and thermal power plant with at least one such geothermal duplicate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786858A (en) * 1972-03-27 1974-01-22 Atomic Energy Commission Method of extracting heat from dry geothermal reservoirs
SU1633237A1 (en) * 1989-03-27 1991-03-07 Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова Geothermic device
RU2110019C1 (en) * 1996-03-11 1998-04-27 институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН Steam-turbine plant for geothermal power station
RU2269728C2 (en) * 2000-10-20 2006-02-10 Хита Аг Method and system for exchanging earth energy between earth bodies and energy exchanger using natural heat energy primarily for electric current generation
UA38664U (en) * 2008-07-01 2009-01-12 Украинский Государственный Геологоразведочный Институт Geo-thermal installation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1816260A (en) * 1930-04-05 1931-07-28 Lee Robert Edward Method of repressuring and flowing of wells
SU322084A1 (en) * 1970-03-23 1973-10-26 DEVICE FOR EXTRACTION OF GEOTHERMAL ENERGY
US3938592A (en) * 1970-03-23 1976-02-17 Ivan Timofeevich Aladiev Rock-exploitation method based on thermodynamic cycles utilizing in-situ energy source
HU197063B (en) * 1984-03-02 1989-02-28 Geo Thermal Mueszaki Fejleszte Method and deep well for producing geothermic energy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786858A (en) * 1972-03-27 1974-01-22 Atomic Energy Commission Method of extracting heat from dry geothermal reservoirs
SU1633237A1 (en) * 1989-03-27 1991-03-07 Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова Geothermic device
RU2110019C1 (en) * 1996-03-11 1998-04-27 институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН Steam-turbine plant for geothermal power station
RU2269728C2 (en) * 2000-10-20 2006-02-10 Хита Аг Method and system for exchanging earth energy between earth bodies and energy exchanger using natural heat energy primarily for electric current generation
UA38664U (en) * 2008-07-01 2009-01-12 Украинский Государственный Геологоразведочный Институт Geo-thermal installation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107939621A (en) * 2017-12-01 2018-04-20 西安交通大学 S CO based on fin casing exploitation hot dry rock geothermal energy2Electricity generation system and method
CN107939621B (en) * 2017-12-01 2024-04-02 西安交通大学 S-CO based on geothermal energy of heating dry rock of fin sleeve 2 Power generation system and method
WO2019223164A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 西南石油大学 Hot-dry rock robot explosion-hydraulic composite fracturing well drilling and completion system and method
CN110388760A (en) * 2019-08-14 2019-10-29 青海省水文地质工程地质环境地质调查院 A kind of heat flow field superposition hot dry rock Energy harvesting methods
CN113374659A (en) * 2021-06-18 2021-09-10 中国石油化工股份有限公司 Hot dry rock power generation system based on carbon dioxide closed cycle

Also Published As

Publication number Publication date
CH703613A1 (en) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114391083B (en) Operating scheme for collecting heat producing formations
US7753122B2 (en) Method of developing and producing deep geothermal reservoirs
US3957108A (en) Multiple-completion geothermal energy production systems
CN107100605B (en) Method for developing dry hot rock by using double horizontal wells and circulating supercritical carbon dioxide
CN102947539B (en) Conductive-convective backflow method for destructive distillation
CN105863569A (en) Single-well fracture gravity self-circulation dry-hot-rock geotherm mining method
CN105840146A (en) Method for self-circulation exploitation of geothermal energy of hot dry rock with multilateral well and volume fracturing technologies
CN101027480A (en) Method of developing and producing deep geothermal reservoirs
CN103790563A (en) Method for extracting shale oil gas by oil shale in-situ topochemical method
WO2023076283A1 (en) Fracturing hot rock
WO2012023881A1 (en) Method and device for producing energy from petrothermal sources
CN109505577B (en) Method for exploiting dry hot rock
US11732929B2 (en) Optimized CO2 sequestration and enhanced geothermal system
CN106968661A (en) It is a kind of to strengthen the completion method of hot water type geothermal system
Ashena Analysis of some case studies and a recommended idea for geothermal energy production from retrofitted abandoned oil and gas wells
Pratama et al. Study of production-injection strategies for sustainable production in geothermal reservoir two-phase by numerical simulation
GB2549832A (en) Geothermal power system
CN113389537A (en) Hot dry rock geothermal exploitation method for filling thermal reservoir in later stage of deep crack
Khodayar et al. Conventional Geothermal Systems and Unconventional Geothermal Developments: An Overview
US5253926A (en) Process for making general use of the earth&#39;s heat and obtaining minerals in the zone of weakness (at depths of 13-30 km)
RU2823425C1 (en) Method of extracting low-temperature petrothermal heat
WO2013115656A1 (en) Energy stave
US12066012B2 (en) Heat harvesting of end-of-life wells
RU2701029C1 (en) Method of petrothermal heat extracting
JP2024538018A (en) Optimized CO2 Sequestration and Enhanced Geothermal Systems

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11818455

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11818455

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1