[发明专利]一种提高干热岩热储改造体积的方法

说明书

本发明提供了一种提高干热岩热储改造体积的方法。适用于高温干热岩压裂改造增加热储体积作业。本发明通过创新的工艺思路，用冰水注入到干热岩中产生大量的微裂隙，在临界排量和压力下使微裂隙扩展，停泵焖井使温度恢复后再用冰水注入，并扩展微裂隙，多次循环后在干热岩地层中形成没有主裂缝的大范围的微裂隙系统，极大地提高热储体积和过热效率，使注采过程中采出井保持较高的流量和温度，为地热高效率发电、取暖等创造条件。

技术领域

本发明涉及干热岩压裂技术领域，具体是涉及一种提高干热岩热储改造体积的方法。

背景技术

干热岩是一种储量大、分布广、清洁环保、可循环利用的特殊地热资源，我国藏南、云南西部、东南沿海等地区均发育着可大规模利用的干热岩资源。干热岩岩性以花岗岩为主，温度大于200℃，岩石内部不存在流体或仅有少量地下流体，且孔隙度、渗透率极差，要利用高温岩体给注入水加热，才能开发好此类资源。压裂改造是增加干热岩过热体积，提高利用效率的有效方式。目前干热岩压裂改造主要采用清水大规模压裂技术，施工排量2-6m³/min,单层或单井液量5000-70000m³，压后是否形成了主裂缝认识不清，改造体积差异大，干热岩热能的利用率整体不高。

中国专利“一种干热岩压裂高压提高采收率实验室模拟装置”(201410012026.8)公开了一种干热岩压裂高压提采实验室模拟装置。该装置包括压裂液注入系统、支撑剂注入系统、高压气体增压注入系统、压裂主体、环压施加系统、高压管阀件；支撑剂注入系统包括支撑剂间接注入和固化；高压气体增压注入系统包括气体增压和气体间接注入。中国专利“一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置”(201410012005.6)公开了一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置。该装置包括压裂液注入、压裂主体、环压施加系统、高压管阀件；所述压裂主体包括样品压裂仓和样品环压腔；所述压裂仓包括三维固定支撑和三维液压系统；所述三维液压系统包括液压滑动腔和液压活动塞；所述样品环压腔包括环压腔钢板和胶质内套，胶套与钢板之间存有空腔，注入液体实现压力包裹作用；所述压裂液注入和环压施加均通过高压管线和高压控制组件相连来实现。

中国专利(201510710353.5)涉及一种新的干热岩热储层改造系统与工艺。其工艺特征表现为，首先通过热刺激，使天然存在的裂隙网络发生破坏而增强渗透率，然后通过化学刺激溶解井筒和裂缝内的部分矿物、垢类和堵塞物，再次提高裂缝的导流能力。通过反复进行该工艺方法可以使更大范围的热储层发生改造。此专利针对的是干热岩提高导流能力，不是针对干热岩提高热储改造体积。其技术方法是利用常规的水力压裂使原有的天然裂缝破坏，再利用化学溶剂溶解矿物、垢类和堵塞物来提高导流能力，没有涉及到提高热储改造体积的技术方法。

中国专利(201610064672.8)公开了一种干热岩地热人工热储的建造方法，沿火成岩相形成的软弱面或夹层进行超临界二氧化碳压裂产生主裂缝，进而在主裂缝内进行大排量的水力压裂产生二次破裂，干热岩体在循环压裂下发生体积破裂或者丛式破裂的形式来建造人工热储的方法的技术方案。此专利公开的是一种建造热储的方法，不是提高热储改造体积的方法。其技术方法是利用超临界二氧化碳压裂产生主裂缝，再在主裂缝内进行大排量的水力压裂产生二次破裂。单纯的超临界二氧化碳压裂产生不了主裂缝，高排量难以实现二次破裂产生体积裂缝。

中国专利(201611245719.7)公开了一种利用热管高效开采干热岩的系统，包括地热热管、形成于高温干热岩靶区中的充设有流体工质的高渗流透性热储、位于地面的热换器和热利用装置，地热热管具有依次连通的热管冷凝段、热管绝热段和热管蒸发段，热管蒸发段穿设在高渗透性热储中，热管冷凝段和热利用装置通过所述换热器换热。此专利阐述的利用热管高效开采干热岩的系统，包括地热热管、高渗流透性热储、地面的热换器和热利用装置，没有涉及到提高热储改造体积的技术方法。