[发明专利]一种注水同时开发地热能和水合物藏的井结构设计与方法

摘要

本发明公开了一种注水同时开发地热能和水合物藏的井结构设计与方法，主要是包括一个双分支注入井和一个水平生产井，其中双分支注入井注入冷流体经地热层加热后返回水合物藏，将自身携带的热量传递给水合物，促使水合物分解。其具体做法为：在海平面打一个由双分支注入井和水平生产井组成的井组系统，其中双分支注入井包括从海平面延伸至地热层的垂直井筒，位于水合物藏的第一分支井筒和位于地热层的第二分支井筒，在双分支注入井的井口油管中注入冷流体，冷流体在第二分支井筒的末端进入油套环空并与地热层发生热交换，加热流体进入水合物藏后将热量传递给水合物藏，引起水合物分解，分解生成的天然气和注入流体组成的混合流体在重力及压力作用下经水力压裂缝被水平生产井采出。本发明利用地热能为水合物的分解提供能量，弥补了传统热激发开采法热利用率低、开发成本高等不足，设备简单、操作方便，经济性强，可为水合物藏的合理开发提供指导。

主权项

1.一种注水同时开发地热能和水合物藏的方法，其打一口双分支注入井，包括从海平面延伸至地热层的垂直井筒，位于水合物藏的第一分支井筒和位于地热层的第二分支井筒，注入冷流体经双分支注入井与地热层进行热交换，加热流体进入水合物藏后可大幅促进水合物分解，生成的天然气和注入流体组成的混合流体在重力及压力作用下经水力压裂缝被上方水平生产井采出，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)：根据水合物藏地质资料，选择顶部存在盖层且下部存在地热层的区域进行施工作业；步骤(2)：在海平面打一个由双分支注入井和水平生产井组成的井组系统，其中所述双分支注入井包括从海平面延伸至地热层的垂直井筒，位于水合物藏距离顶部位置处的第一分支井筒和位于地热层距离顶部位置处的第二分支井筒，所述水平生产井位于水合物藏距离顶部位置处，并与下方所述双分支注入井第一分支井筒平行；步骤(3)：对所述双分支注入井的第一分支井筒和所述水平生产井分别进行射孔，在所述双分支注入井第一分支井筒与所述垂直井筒结合点上方2～5m处的油套环空中安装封隔器；步骤(4)：通过所述水平生产井对所述水合物藏进行水力压裂作业；步骤(5)：将冷流体从所述双分支注入井的井口油管中注入，所述冷流体在所述双分支注入井第二分支井筒的末端进入油套环空并与地热层发生热交换，加热流体在所述封隔器的阻隔下进入水合物藏，引起水合物分解，分解生成的天然气和注入流体组成混合流体在重力及压力作用下经水力压裂缝被所述水平生产井采出；步骤(6)：持续记录所述水平生产井的产气速度，当日产气量低于1000m3/d时，所述双分支注入井停止注入，所述水平生产井停止开采。