[发明专利]一种地热与矿产资源共采方法在审

专利信息
申请号: 202110886887.9 申请日: 2021-08-03
公开(公告)号: CN113404480A 公开(公告)日: 2021-09-17
发明(设计)人: 刘洪磊;关凯;刘书源;张鹏海;张权云;邓文学 申请(专利权)人: 东北大学
主分类号: E21B43/30 分类号: E21B43/30;E21C41/16;E21F15/00
代理公司: 北京睿阳联合知识产权代理有限公司 11758 代理人: 王朋飞;杨生平
地址: 110819 辽宁*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 地热 矿产资源 方法
【权利要求书】:

1.一种地热与矿产资源共采方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、圈定目标矿体(10)开采岩层移动范围(6),并确定地表移动带;

S2、在所述地表移动带之外,在所述目标矿体(10)的两端钻取注水井(1)和抽水井(2),所述注水井(1)和所述抽水井(2)比所述目标矿体(10)深至少第一预设阈值;

S3、按照第二预设阈值的竖直间隔,钻取连接所述注水井(1)和所述抽水井(2)的弧形钻井(3),所述目标矿体(10)的左右两侧均设置有所述弧形钻井(3),所述弧形钻井(3)半包裹所述目标矿体(10)设置,所述弧形钻井(3)与所述目标矿体(10)之间的间隔距离大于第三预设阈值;

S4、同一水平面内的相邻两个所述弧形钻井(3)内注入压力大于第四预设阈值的高压水,形成裂隙面,并在所述裂隙面内支撑剂保持裂隙面的开度,裂隙面部分连通两个所述弧形钻井(3);

S5、重复步骤S4,直至所有的弧形钻井(3)处均形成有所述裂隙面,以使所述裂隙面和所述弧形钻井(3)形成三维裂隙网;

S6、通过所述抽水井(2)抽水,并向所述注水井(1)内注水的方式开采地热资源;

S7、当所述目标矿体(10)的温度低于第五预设阈值时,采用充填法开采所述目标矿体(10);

其中,开采所述目标矿体(10)的开拓工程均位于所述三维裂隙网内,并搭建涌水监测系统,对开采所述目标矿体(10)过程中涌水量进行监测。

2.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,所述第一预设阈值为50m,所述第二预设阈值为50m,所述第三预设阈值为10m-30m,所述第四预设阈值为20MPa,所述第五预设阈值为40℃。

3.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,所述注水井(1)和所述抽水井(2)均为竖井。

4.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,所述注水井(1)和所述抽水井(2)的井口与所述地表移动带之间的距离大于100m。

5.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,所述目标矿体(10)的上下两侧均设置有所述弧形钻井(3),最顶部的弧形钻井(3)的最低点的标高高于热储岩层(4)的上边界。

6.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,在开采所述目标矿体(10)的过程中,搭建微震监测系统,所述微震监测系统用于监测热储岩层(4)和渗涌通道的空间分布。

7.根据权利要求1所述的地热与矿产资源共采方法,其特征在于,根据所述目标矿体(10)的赋存条件,采用岩层移动角计算方法对所述目标矿体(10)的上盘、下盘以及走向岩层移动角进行预测,以此来圈定所述目标矿体(10)开采岩层移动范围(6)。

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