一种用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106437669A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610945706.4(22)申请日2016.10.26(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249北京市昌平区府学路18号(72)发明人宋先知李根生吕泽昊黄中伟田守嶒史怀忠王海柱盛茂张逸群(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人姚亮沈金辉(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)E21B43/263(2006.01)E21B43/248(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法及系统(57)摘要本发明提供了一种用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法及系统。该方法包括：向注入井段内地层的目标位置注入氧化剂、燃料和水，以产生主裂缝；注入氧化剂、燃料和水，直至所形成的裂缝达到预定的延伸长度或所形成的裂缝能够使注入井与生产井之间形成连通；将支撑剂和携砂液混合均匀后泵入主裂缝中，泵入顶替液，关井，完成热裂解造缝。所述热裂解造缝系统包括供给装置、连续油管、导向器、锚定器、高压软管和燃烧反应装置；连续油管顶端与供给装置相连，底端与导向器的顶端相连；导向器的底端与锚定器相连，导向器的侧壁上设有连通口。本发明提供的技术方案具有增产增注效果好、安全性较高、开采成本低、系统结构较为简单等优点。CN106437669ACN106437669A权利要求书1/1页1.一种用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法，其包括以下步骤：向注入井段内地层的目标位置注入氧化剂、燃料和水，对目标位置处的地层岩石进行裂解，产生主裂缝；继续注入氧化剂、燃料和水，使氧化剂和燃料进入产生的主裂缝中，对主裂缝进行延伸和裂解，产生次级裂缝，直至所形成的裂缝达到预定的延伸长度或所形成的裂缝能够使注入井与生产井之间形成连通；将支撑剂和携砂液混合均匀后泵入主裂缝中，然后泵入顶替液，使支撑剂均匀分布在主裂缝内；关井，完成热裂解造缝。2.根据权利要求1所述的热裂解造缝方法，其特征在于，在热裂解造缝过程中，裂缝的裂解和延伸速率是通过控制水、燃料和氧化剂的注入速率进行调节的。3.根据权利要求1所述的热裂解造缝方法，其特征在于，所述注入井为位于深部干热岩地层的直井或径向水平井。4.一种热裂解造缝系统，其包括供给装置、连续油管、导向器、锚定器、高压软管和燃烧反应装置；所述连续油管的顶端与所述供给装置相连接，所述连续油管的底端与所述导向器的顶端相连接，所述导向器的底端与所述锚定器相连接，所述导向器的侧壁上设有连通口；所述高压软管的一端与所述燃烧反应装置相连接，另一端穿过所述连通口与所述连续油管相连接；所述燃烧反应装置上设有出口。5.根据权利要求4所述的热裂解造缝系统，其特征在于，所述连续油管包括内管和外管，所述外管套设于所述内管的外部，所述内管与所述外管之间形成空腔。6.根据权利要求4或5所述的热裂解造缝系统，其特征在于，所述供给装置包括供水装置、供燃料装置、供氧化剂装置、顶替液供给装置和携砂液供给装置；其中，所述供水装置、供燃料装置、顶替液供给装置和携砂液供给装置分别与所述内管相连接；所述供氧化剂装置与所述外管相连接。7.根据权利要求4或5所述的热裂解造缝系统，其特征在于，该系统还包括返排液处理装置和生产套管；所述生产套管套设在所述连续油管、导向器、锚定器和燃烧反应装置的外部，所述返排液处理装置与所述生产套管相连接。8.根据权利要求4所述的热裂解造缝系统，其特征在于，该系统还包括混砂装置，所述混砂装置与所述携砂液供给装置相连接。9.根据权利要求4所述的热裂解造缝系统，其特征在于，所述连续油管的一端与所述供给装置相连接的管路上设有单向阀。10.根据权利要求4所述的热裂解造缝系统，其特征在于，所述热裂解造缝系统还包括管汇车和仪表装置。2CN106437669A说明书1/6页一种用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法及系统技术领域[0001]本发明涉及一种适用于深部干热岩地层开采的热裂解造缝方法及系统，属于能源开采技术领域。背景技术[0002]地热能是一种储量丰富的清洁能源，它可以用于发电、取暖、辅助采油等，地热的开发利用潜能非常巨大。我国地热资源丰富，但目前主要开发中浅层地热资源，深部地热资源亟待开发。[0003]目前国内外对地热能源的利用多集中于热水型地热能，干热岩的开发仍处于试验阶段。干热岩是指埋深超过2000m、温度超过150℃的地下高温岩体，其特点是岩体中很少有地下流体存在。干热岩主要被用来提取其内部的热量，例如从地面经井筒向深部干热岩地层注入冷水，经热交换后采出地面利用，因此，深部干热岩地层的渗流能力对其内部能量的利用效率十分