[发明专利]一种多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法

说明书

一种多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法，其特征在于：以一口竖井与数口水平井对接连通隔水取热，竖井作为出水取热井，数口水平井分布在竖井的周边，水平井为注水井，所述方法按照下述步骤进行：a、竖井钻进施工；b、第一口水平井施工；c、其他水平井施工。本发明具有换热通道多，换热面积大，密封隔离安全可靠等优点，可为城市或城市周边提供常规地热资源供暖使用，满足城市急需清洁地热资源的需求，符合环保节能要求，具有可观的经济效益和良好的社会效益。

技术领域

本发明涉及一种地热资源开发技术，特别是一种多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法。

背景技术

近些年，随着大气污染的加剧，对新能源尤其是清洁能源的需求和利用正在不断加大，而以地热能为代表的可再生清洁能源的开发利用是缓解大气污染的最有效手段之一。目前，水热型地热资源开采模式主要是“对井开采、以灌定采、采灌均衡”；采热技术主要是回灌式水热开采技术、梯级利用技术等，主要用途是供暖。但是，中深层水热型地热资源的规模化开发利用也逐渐暴露出一些问题，比如，主力开采热储层压力逐年下降、降落漏斗范围外延，地热流体采灌不均衡、部分地热井回灌效果差等问题，这些问题直接限制了地热资源的可持续开发利用，急需解决。随换热技术深度研发，取热不取水、隔水取热技术已成为地热界探索的新方向。现有技术报道有两口水平井对接隔水取热及一口竖井与一口水平井对接隔水取热，上述技术都是在取热不取水原则下的地热开采技术。存在的问题是：一对一的隔水取热，换热效率有待提高；竖井与水平井的对接连通密封存有施工过程复杂、施工成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以实现大面积高效换热、且井组所有套管串相互连通可靠密封、便于施工的多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法，以一口竖井与数口水平井对接连通隔水取热，竖井作为出水取热井，数口水平井分布在竖井的周边，水平井为注水井，所述方法按照下述步骤进行：

a、竖井钻进施工：竖井由地表一开钻进，下入表层套管并固井；二开钻进，按设计要求打入储热层，钻至设计井深，下入竖井生产管串；竖井生产管串下入到位后进行分级固井，固井后整体取出固井器件；所述竖井生产管串包括由上至下设置的保温隔热生产套管串、免钻塞固井分级箍、常规生产套管串、湿接头、无磁金属对接靶体，其中无磁金属对接靶体设有数个靶体短节，每个靶体短节设有井下探管和横向的导引孔，每个靶体短节的导引孔分别对应一口水平井；

b、第一口水平井施工：数口水平井按照由上至下的顺序依次施工，其中第一口水平井施工过程如下：一开钻进下表层套管固井；二开钻进、定向增斜和水平段钻进，在钻头距无磁金属对接靶体约120m时，竖井内下入连接有湿接头的电缆，与第一靶体短节的探管建立通讯，第一靶体短节安装的井下探管接收第一口水平井发出的磁信号，判断并引导水平井钻头精准钻入第一节靶体短节的导引孔；第一口水平井下水平井生产管串，水平井生产管串包括生产套管串、免钻塞固井分级箍和位于端部的引导扣接密封短节，在引导扣接密封短节的导引下，沿第一靶体短节的导引孔进入，与第一靶体短节导引孔内的母扣连接并回转上扣；第一口水平井与竖井的井口试压，竖井提出井内电缆或不提直接在井口对电缆进行密封，形成水平井与竖井的密封回路，试压；

c、其他水平井施工：其它水平井施工参照步骤b完成，至最下面一口水平井试压完成。

上述多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法，各水平井可以同时施工或顺序施工，但须按照由上而下的顺序依次和无磁金属对接靶体口进行对接连通试压。

上述多井汇聚连通隔水取热的地热开采施工方法，数个靶体短节竖直串接，相邻靶体短节之间设有单向阀，位于最下部的靶体短节下端连接钻头，位于最上部的靶体短节上端连接侧入式接头，靶体短节内设有竖向的贯通孔，贯通孔与导引孔连通，靶体短节外侧固定井下探管，井下探管内探头的位置对应导引孔。