[发明专利]利用深层地热资源热采页岩气方法及系统

权利要求书

1.一种利用深层地热资源热采页岩气方法，其特征在于；包括如下步骤：

第一步、井网布置，在生产区域内利用钻井设备，根据井眼轨道以及井眼轨迹参数利用地质导向钻井技术钻井形成水平井，在水平井中下入套管并注入水泥进行固井，之后在水平井段射孔完井，最后进行水平井的水平井段处多级压裂；采用排状井网，该排状井网分为两排，该两排井网分别位于水平井的两侧，每排井网布置四口埋藏井，所有埋藏井的结构相同；

第二步、埋藏井钻井，采用钻井设备依次钻穿过覆岩层、页岩气储层和位于页岩气储层下方的干热岩层，在钻孔中下入套管并注入水泥进行固井，分别在页岩气储层和干热岩层的井段进行射孔完井，位于页岩气储层井段位置处的射孔将页岩气储层与套管的内腔连通，位于干热岩层井段位置处的射孔将干热岩层与套管的内腔连通；

第三步、安装热采装置，将内腔中装有工质的重力热管装置下入至套管内腔下部，该重力热管装置位于套管底端与页岩气储层顶端之间的套管内腔段位置处，在将重力热管装置的顶端固定在油管底部，重力热管装置与页岩气储层之间位置处的套管内腔段和/或重力热管装置与干热岩层之间位置处的套管内腔段的重力热管装置外壁套装有封隔器；所述油管的顶部伸出套管的顶端后与地面控制设备连通，控制油管起下作业，将重力热管装置下放至目的层位；

第四步、页岩气热采，干热岩层将高温传给重力热管装置的下部，加热重力热管装置下端，重力热管装置内腔底部的工质吸热由液态变为气态，气态工质上升到重力热管装置内腔顶部释放热量后液化形成液相并沿所述重力热管装置内腔的内壁向下流动回到重力热管装置内腔底部，以再次吸热，进行下一次的循环相变，同时将热量向上传递到位于页岩气储层位置处的套管内腔段内，并对页岩气储层进行加热，没排井网中的每一口埋藏井都进行上述的循环，从而使井网区域内的页岩气储层温度升高，使页岩气储层解吸产生天然气，随着解吸气的增多，页岩气储层内的压力增加，当压力增加到某一个值后通过页岩气储层水平井位置处的压裂缝进入到油管，实现页岩气的热采。

2.根据权利要求1所述的利用深层地热资源热采页岩气方法，其特征在于：所述工质采用水、甲醇、丙酮等中的一种或几种；当采用所述工质中的几种时，重力热管装置内就有对应的几个相互独立封闭的内腔，该几个相互独立封闭的内腔从上往下布置；每一个独立封闭的内腔工作时从下往上依次形成冷凝内腔段、绝热内腔段和蒸发内腔段。

3.根据权利要求2所述的利用深层地热资源热采页岩气方法，其特征在于：所述几个相互独立封闭内腔中所对应装有的工质的沸点从下往上逐渐降低。

4.根据权利要求1所述的利用深层地热资源热采页岩气方法，其特征在于：所述注入水泥进行固井是在井中套管外壁与井壁之间的环空部中注水泥固井。

5.一种利用深层地热资源热采页岩气系统，其特征在于：包括位于水平井（28）两侧的排状井网（29），每一排状井网（29）又包括四口结构相同的埋藏井（18）；

所述埋藏井（18）还包括底端依次穿过上覆岩层（1）、页岩气储层（5）后穿入干热岩层（9）中的钻孔，固定在钻孔中的套管（4）；位于页岩气储层（5）位置处的套管（4）的管段上和干热岩层（9）位置处的套管（4）的管段上均设置有射孔（11），该射孔（11）将套管（4）的内腔与页岩气储层（5）和干热岩层（9）连通；

位于页岩气储层（5）位置处的套管（4）的内腔管段处和/或干热岩层（9）位置处的套管（4）的内腔管段处固定有封隔器（10），穿过封隔器（10）的重力热管装置（6）的顶端固定在油管（2）的底部，该油管（2）穿出套管（4）的顶部端口；所述重力热管装置（6）内装有受热气化的工质（14），重力热管装置（6）的顶部位于页岩气储层（5）位置处的套管（4）的内腔管段处，重力热管装置（6）的底部位于干热岩层（9）位置处的套管（4）的内腔管段处。

6.根据权利要求5所述的利用深层地热资源热采页岩气系统，其特征在于：所述重力热管装置（6）包括至少两套重力热管单元（7），通过连接头（8）将相邻两套重力热管单元（7）的首尾固接为一体；

所述重力热管单元（7）又包括导热管，通过密封堵头（12）将所述导热管的两端密封，使导热管的内腔形成重力热管封闭腔（13），工质（14）位于重力热管封闭腔（13）的下部，所述重力热管封闭腔（13）由上至下依次分为冷凝段（15）、绝热段（16）和蒸发段（17）。

7.根据权利要求6所述的利用深层地热资源热采页岩气系统，其特征在于：重力热管单元（7）为多套时，由下至上依次位于各重力热管单元（7）的重力热管封闭腔（13）中工质的沸点逐渐降低，同一重力热管单元（7）的重力热管封闭腔（13）中工质的沸点相同。