[发明专利]一种利用地热能开发水合物藏的井组结构与方法

摘要

本发明公开了一种利用地热能开发水合物藏的井组结构与方法，主要是包括一口水平注入井和一口综合井，其中水平注入井注入冷流体经干热岩储层加热后流入上方综合井的定向连通井段并上返至水合物藏，加热流体通过射孔段流入水合物藏后为水合物的分解提供能量，分解产生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被上方综合井的水平生产井段采出。本发明通过载热流体将干热岩储层的热量传递给水合物藏，同时选用多处水平井段增加换热效率，弥补了传统热激发法热利用率低、开发成本高等不足，其设备简单、操作方便，经济性强，可为水合物藏增产措施的实施提供指导。

主权项

1.一种利用地热能开发水合物藏的方法，其设计一个由水平注入井和综合井组成的井组系统，综合井包括水平生产井段、定向连通井段以及连通所述水平生产井段和定向连通井段的垂直井段，注入的冷流体经所述水平注入井进入干热岩储层并发生热交换，加热后的流体在压力作用下通过所述定向连通井段上返至水合物藏，促使水合物分解，分解产生的天然气、水和注入流体组成的混合流体在重力及压力作用下被所述综合井的水平生产井段采出，其特征在于包括以下工艺步骤：步骤(1)：根据地质构造条件，选择存在水合物藏且水合物藏下部发育有干热岩储层的海域作为措施区域，其中水合物藏的厚度不低于15m，干热岩储层的平均温度不低于150℃；步骤(2)：打两口井组成一个水平注入井及综合井井组系统，其中所述水平注入井贯穿水合物藏并延伸至下部干热岩储层距离干热岩储层顶部位置处，所述综合井包括从海平面延伸至水合物藏距离水合物藏顶部位置处的水平生产井段，从水合物藏延伸至下方干热岩储层的定向连通井段和连通所述水平生产井段及所述定向连通井段的垂直井段，其中所述定向连通井段又包括位于距离水合物藏顶部位置处的水平井段1、位于干热岩储层距离干热岩储层顶部位置处的水平井段2以及连通所述水平井段1和水平井段2的垂直井段，所述水平注入井的水平井段、所述综合井水平生产井段、所述综合井的水平井段1和所述综合井的水平井段2相互平行；步骤(3)：对所述水平注入井、所述综合井的水平生产井段、所述综合井的水平井段1和所述综合井的水平井段2进行射孔作业，在所述综合井定向连通井段上方2～5m处的所述综合井垂直井段中安装封隔器；步骤(4)：通过所述水平注入井对干热岩储层进行水力压裂作业；步骤(5)：在所述水平注入井的井口以50～500m3/d的速度注入冷流体，所述综合井采用定压开采，井底压力为所述水合物藏原始压力的0.3～0.7倍，所述冷流体经所述水平注入井的水平井段进入干热岩储层并发生热交换，在压力的作用下经水力压裂缝通过所述定向连通井段的水平井段2进入所述综合井，在所述封隔器的作用下，加热流体经所述定向连通井段的水平井段1流入水合物藏并促使水合物分解，分解生成的天然气、水和注入流体组成的混合流体在重力及压力作用下被所述综合井的水平生产井段采出；步骤(6)：持续记录所述综合井的水平生产井段的产气速度，当日产气量递减至500～1000m3/d后，所述水平注入井停止注入，所述综合井停止开采。