[实用新型]地压地热能气水同采完井系统

说明书

本实用新型涉及地压地热能气水同采完井系统，其特点主要包括：表层套管、技术套管、油管、安全密封阀门和压力测量装置。地压地热能气水同采完井系统是针对水热型地热系统热储层中存在水和天然气时设计的开采方法，该气水同采完井方法与普通水热型地热系统开采方法的不同之处是让储层水通过油管流到地面，储层天然气通过油管与技术套管之间的环形空间流到地面，实现水和天然气的通过不同流道采出到地面，产出的水在地面进行热交换发电，产出的天然气通过燃烧锅炉发电；在采气设计中，油管与技术套管之间的环形空间上部安装安全密封阀门封闭环形空间，环形空间上部有压力测量装置，当压力测量装置所测压力小于设定值时安全密封阀门关闭，当所测压力达到设定值时安全密封阀门打开，开采天然气。

技术领域

本实用新型涉及地热开采技术领域，具体涉及地压地热能气水同采完井系统。

背景技术

不可再生常规能源不断地开发(石油、天然气及煤等)以及开发带来的资源与环境问题日益严峻，然而地热资源作为一种清洁、低碳、安全、高效的可再生能源进入了我人们视野，尤其对于地压地热能开发利用。地压地热能是指存储于某些大型沉积盆地深处(地层3km-6km) 的高温高压流体，并且高温高压流体含大量甲烷气体。

地压地热能资源具有较高压力以及其中含有大量溶解气体，溶解气体主要成分为甲烷。通常在标准温度与压力条件下，甲烷很难溶解于水中，然而随着压力的不断增加，甲烷在水中的溶解度快速上升，例如：位于井深2400米地层处(地层压力高于标准大气压数十倍)，甲烷在水中溶解度为地面100倍。地压地热能含有高温水热能和可燃烧甲烷气体，如果既要将地层高温热水开采到地面，又要将地层甲烷气体开采到地面，采用通常地热能开采方法来获取利用地压地热能资源，则会将地层高温水和甲烷通过一个流道同时采出地面，气水混合物流到地面后不仅需要进行气液分离等措施，而且还存在甲烷气体燃烧爆炸危险等问题，因此，迫需提出一套专门针对地压地热系统来开采地压地热能资源。

基于以上分析，本实用新型专利设计了地压地热能气水同采完井系统，旨在补充我国在目前在地压地热能气水同采完井系统的缺陷，该系统只需要钻一口井，通过油管采出热水，通过油管与套管之间的环形空间来采出气体，实现气水同采和气水分离，通过该设计来降低地压地热系统的开发成本，以实现对地热能的安全、高效、可持续、低成本开发和利用。

实用新型内容

本实用新型目的在于为地压地热能开发系统提供地压地热能气水同采完井系统，以此来高效地开发利用地压地热能资源。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

地压地热能气水同采完井系统主要由表层套管、技术套管、油管、安全密封阀门和压力测量装置组成。本实用新型中开发地压地热能采用井型为直井，套管下入顺序为表层套管、技术套管、油管，本实用新型中的直井井身结构特点在于油管下入到地热储层位置比技术套管下入位置深，技术封套管下入到所述地热储层上部，油管下入到地热储层下部，油管下入深度与技术套管下入深度的差别由地热储层厚度决定，该设计为了实现油管开采地热储层下部的高温热水，利用油管与技术套管之间的环形空间开采气体。

地压地热系统气开采时，气体溶解于水中，当钻井钻开地压地热储层时地层压力降低，气体从水中缓慢解析，形成的小气泡缓慢上浮，使得气体缓慢上浮到地热储层上部，地热储层下部的水中的溶解气体全部解析出来，储层下部是水，储层上部则是气水混合物。由于设计的油管端部位置比油管与技术套管之间的环形空间端部位置长200m，储层下部的水通过油管采出到地面用来发电，储层上部的气水混合物则流向油管与套管之间的环形空间中。