[实用新型]一种中深部砂岩地热水平井开采结构

说明书

本实用新型公开了一种中深部砂岩地热水平井开采结构，在砂岩地热储层上建造水平井，形成由竖直井和水平井组合的生产井，最终形成开采和回灌的地热生成井的新技术和方法；其中水平井为单个水平井或多个平行的水平井；提高了钻井与储层的有效接触表面积，增大开采和回灌效率，大幅增加地热井的产量，提高经济效益。

技术领域

本实用新型涉及地热资源开采技术领域，具体涉及一种中深部砂岩地热水平井开采结构。

背景技术

地热能资源可分为浅层地热、水热型和干热岩型，在我国地热资源大部分以中低温的水热为主，主要分布在东南沿海和内陆盆地中。目前，已经发现的水热型地热2900多处，总计天然放热量相当于750万吨标准；其中，我国已经探明的深部水热型地热资源多为盆地型的砂岩储层。

相关技术中，地热资源的开采是向地热资源的储层打入一口(或几口)竖直方向的地热井，其中一口(或几口)作为回灌井注入较低温度的水，另一口(或几口)作为抽水井提取出较高温度的水，地热水回灌即将地热尾水通过人工加压或自然回灌的方式注入到开采中的热储层。但是，在中深部水热型地热资源的开采和回灌中长期以来都是竖直方向的地热井，导致垂直井开采和回灌的效率低下，尤其是在中深部的砂岩地热资源中，使得抽取和回灌的流量特别低，这使得地热资源的利用率较差，经济效益低。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种提高开采效率的中深部砂岩地热水平井开采结构。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种中深部砂岩地热水平井开采结构，包括竖直井、倾斜分支井和水平井，所述竖直井位于砂岩地热储层，沿所述竖直井的下部增斜钻进形成多个所述倾斜分支井，采用组合导向钻具沿每一所述倾斜分支井进行水平钻进形成多个所述水平分支井。

优选地，所述竖直井的直径不小于0.4m，其倾斜角度不超过1.5°。

优选地，所述目标储层的厚度最小为20m，其孔隙度大于20％，渗透率大于0.38μm2。

优选地，所述组合导向钻具还包括1.5°的单弯螺杆，所述单弯螺杆与所述螺旋稳定器组合后与所述PDC钻头螺纹连接。

优选地，所述水平分支井的倾斜角度小于5°，钻进距离为500m～3000m。

优选地，相邻水平分支井之间相隔距离大于所述目标储层的降水漏斗影响半径。

本实用新型的实施例还提供了一种中深部砂岩地热水平井开采方法，包括以下步骤：

(1)选取中深部砂岩地热田的目标储层，采用满眼钻具钻取竖直井，所述竖直井的底部至所述目标储层的目标深度处停止；

(2)下放外层套管于所述竖直井的上部，并选用适宜的水泥浆在固井水泥环处进行固井；

(3)采用复合钻进的方式，对所述竖直井进行增斜钻进，形成倾斜分支井；

(4)沿所述倾斜分支井进行水平钻进，利用套管开窗技术，采用组合导向钻具钻取水平分支井，所述组合导向钻具包括加重钻杆、无磁钻铤、螺旋稳定器和PDC钻头，所述加重钻杆、无磁钻铤、螺旋稳定器和PDC钻头从上往下依次螺纹连接；

(5)每间隔一定深度向所述目标储层下部的不同方向钻取水平分支井，直至所述竖直井的底部，并固井；

(6)所述水平分支井的底部下放封隔器，并在所述水平分支井上建造射孔，然后下入生产套管，形成导流通道，进行测井；

(7)重复步骤(1)～(6)形成多个地热井，对所述地热井进行洗井和测井；

(8)采用抽吸泵抽取所述目标储层热水，热水通过所述地热井到达地面；