[发明专利]一种中深层U型对接地热井套管管路密封运行的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于地热能源开发技术领域，尤其是涉及一种中深层U型对接地热井套管管路密封运行的工艺方法。

背景技术

地热能是一种绿色清洁能源，对于获取地热能的方式主要分为两种：一是将地热水取出，直接或通过地面热交换，获取地热能；这种方法优点是工艺简单、热能的利用率较高，缺点是：地下水需要回灌，局部地区无法回灌，造成地下水位下降、环境受到破坏、部分地热资源丰富地区无水，无法采用此方法。二是取热不取水，通过向井内注入流体介质，通过流体介质循环或储存，实现热交换，获取地热能。

目前，在第二种获取地热能方式方面，一是采用向井内插入中心管，进行流体介质的循环，通过热交换，获取地热能；二是将换热装置连同中心管下入井内，通过热交换，获取地热能。这两种方式，都存在以下缺点：

(1)向井内下入大量的中心管或换热装置，存在不安全因素，在井深较大时，更为突出；

(2)地热井全井段进行热交换，难以控制换热井段；

(3)在获取高地热能的定向地热井、水平地热井中，难以实施。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种中深层U型对接地热井套管管路密封运行的工艺方法，以解决现有技术中存在的问题，有效高效地获取地热能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种中深层U型对接地热井套管管路密封运行的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：根据对接层的地层情况，从以下是三种循环类型中选取任意一种循环类型进行施工：

类型A、裸眼通道型

适用地层情况：对接层段地层稳定、完整，且无孔隙、裂隙、溶洞；

施工方法：直井钻进至预定深度A点，在直井中下入生产套管至A点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，继续向下钻进5-6mm到达C点，然后大泵量清井眼，采用精准定向钻进方法将对接井钻进至预定深度B点，在对接井中下入生产套管至B点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，与直井的小井眼连通；

通过循环浆液贯通，使井底和井眼内无沉淀；然后进行打压试验，在井口处设有压力表，压力合格后即建立完整的循环通道；

类型B、水泥体井眼通道型

对接层段地层稳定、完整性较差，且有孔隙、裂隙何溶洞；

施工方法：直井钻进至预定深度C点，采用水力方法造腔，保证腔径≥10m,腔体高度≥10m，注入水泥形成水泥体，水泥体凝固24h后，用高压枪冲扫至A点，冲扫进入水泥体，在直井中下入生产套管至A点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，继续向下钻进5-6mm到达C点，然后大泵量清井眼，采用精准定向钻进方法将对接井钻进至预定深度B点，进入水泥体，在对接井中下入生产套管至B点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，与直井的小井眼连通；

通过循环浆液贯通，使井底和井眼内无沉淀；然后进行打压试验，在井口处设有压力表，压力合格后即建立完整的循环通道；

类型C、水泥体衬管井眼通道型

对接层段地层稳定、完整性差，孔隙、裂隙何溶洞多，采用机械方法和水力方法无法造成较大的腔室；

施工方法：直井钻进至预定深度C点，采用水力方法造腔，最终腔径≥4m,腔体高度＜10m，注入水泥形成水泥体，水泥体凝固24h后，用高压枪冲扫至A点，冲扫进入水泥体，水泥体凝固72h后，在直井中下入生产套管至A点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，继续向下钻进5-6mm到达C点，然后大泵量清井眼，采用精准定向钻进方法将对接井钻进至预定深度B点，进入水泥体，在对接井中下入生产套管至B点，采用小于生产套管内径的小径取芯钻进，与直井的小井眼连通；

通过循环浆液贯通，使井底和井眼内无沉淀；在直井、对接井与水泥体的连接处下入膨胀套管，然后进行打压试验，在井口处设有压力表，压力合格后即建立完整的循环通道。

优选的，所述对接层由上至下分为非热交换层和热交换层。

优选的，所述类型A、类型B和类型C的施工方法中通过在非热交换层设置中心管建立完整的循环通道。

优选的，所述中心管的末端套装有封隔器，封隔器下方为热交换层。

优选的，所述类型A、类型B和类型C的施工方法中小径取芯钻进时的内径均比生产套管的内径小4mm。

优选的，所述类型B和类型C的施工方法中，水泥体中注入的水泥为42.5及以上标号的水泥。

优选的，所述类型C中的膨胀套管伸入水泥体井眼中的长度大于2m，膨胀套管在生产套管中的长度大于2m。