[实用新型]一种干热岩直井同井注采结构

说明书

本实用新型公开了一种干热岩直井同井注采结构，该注采结构包括生产直井、以及设置于该生产直井上的多个分支井，该生产直井由上覆地层伸入至干热岩储层，该多个分支井均包括定向井段和吊直井段，该吊直井段伸入至干热岩储层，该定向井段与该生产直井之间的夹角大于15°且小于90°，该吊直井段与该生产直井平行设置；该注采结构还包括可下入至该生产直井内的生产管柱和举升泵。实施本实用新型的干热岩直井同井注采结构时，可在向多个分支井内注入低温水的同时，通过举升泵将生产直井内的高温混合物抽出，实现同步循环注采，大大提高了注采效率，同时降低了开发成本。

技术领域

本实用新型涉及干热岩开采领域，更具体地说，涉及一种干热岩直井同井注采结构。

背景技术

干热岩(Hot Dry Rock，HDR)是地球内部热能的一种赋存介质，自20世纪70年代美国Los Alamos国家实验室提出干热岩地热能的概念以来，干热岩的定义也在不断发展，最新的《地热能术语》中对干热岩的定义为内部不存在或仅存在少量流体，温度高于180℃的异常高温岩体。据保守估计，地壳中干热岩(通常指3～10km深处)所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。中国地质调查局的评价数据显示，中国大陆3～10km深处的干热岩资源总量为2.5×1025J(合856万亿吨标煤)，若能开采出2％，就相当于我国2015年全国一次性能耗总量的4400倍。

常规干热岩资源的开发主要利用增强型地热系统(Enhanced GeothermalSystem，EGS)来提取其内部的热量。增强型地热系统通过水力压裂等工程手段在地下深部低渗透性高温岩体中形成人工裂缝，利用回灌井注水，注入的水沿着储层裂缝和节理或者人造缝网运动并与周边的岩石发生热交换，产生了高温高压水或水汽混合物。从生产井中提取高温蒸汽到地面后，通过热交换及地面循环装置用于发电和综合利用。利用之后的温水又通过回灌井注入到地下干热岩体中,从而达到循环利用的目的。

近年来，压裂是否诱发地震一直是干热岩领域最为争议的话题，前人曾根据统计学、构造学和地震学等对二者是否存在因果关系进行了分析，观点不一。但可以肯定的是，干热岩压裂过程中必定会对周围环境造成一定的扰动，2017年韩国浦项市发生里氏5.5级地震，震源深度9km，相关研究认为此次地震是由几公里外的浦项地热井人工压裂引起的，随后韩国政府关停了浦项地热发电项目。另外，干热岩储层岩性主要是各种变质岩或结晶岩体，水力压裂施工裂缝起裂和延伸困难，地面施工压力高，对施工设备等性能要求极高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供一种干热岩直井同井注采结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种干热岩直井同井注采结构，该注采结构包括生产直井、以及设置于该生产直井上的多个分支井，该生产直井由上覆地层伸入至干热岩储层，该多个分支井均包括定向井段和吊直井段，该吊直井段伸入至干热岩储层，该定向井段与该生产直井之间的夹角大于15°且小于90°，该吊直井段与该生产直井平行设置；

该注采结构还包括可下入至该生产直井内的生产管柱和举升泵。

在本实用新型所述的干热岩直井同井注采结构中，该生产直井包括第一直井段和第二直井段，该第一直井段井深为400-600米，该第二直井段井深为2500-3500米。

在本实用新型所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该定向井段中相邻两个定向井段在生产直井竖向横截面上投影呈120°或90°夹角。

在本实用新型所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该定向井段与生产直井的连接井口位于不同高度位置处。

在本实用新型所述的干热岩直井同井注采结构中，多个该吊直井段深度均小于该生产直井深度。

在本实用新型所述的干热岩直井同井注采结构中，该生产直井内固定套设有生产套管，该生产管套及生产直井井壁上均设有射孔。