[发明专利]一种废弃深部矿山井地热开发利用系统及方法

说明书

本发明公开了一种废弃深部矿山井地热开发利用系统，该系统包括一口水平井，所述水平井具有水平段，所述水平段位于目标地热层中；多口垂直分支井，所述垂直分支井的底部位于目标地热层中；所述水平段与各所述垂直分支井的底部相连通。本发明的一种废弃深部矿山井地热开发利用系统及方法，与普通单井改造利用的施工方法相比，具有在相同产热量下钻井投资成本低、施工作业量小、热循环效果好、热资源利用率高、单位热成本低的优点。

技术领域

本发明涉及废弃深部矿山井的开发改造及地热开发利用技术领域，具体涉及一种废弃深部矿山井地热开发利用方法。

背景技术

随着经济发展与资源、环境问题之间的矛盾越来越突出，为节约资源，避免粗放开采、滥采造成的环境污染、资源浪费，我国对地下矿藏资源的开采限制越来越严格。由于早期的过度开发，导致许多深部矿山井被关停、废弃，使得大量的设备闲置与资源浪费。

对废弃深部矿山井的最佳利用方式是将其改造成为地热井，进行生活取暖、工业生产供热。采用普通单井改造利用的施工方法不但投资大、施工周期长，而且会因深部矿山井为盲孔，不利于热循环和热交换，产热量极其有限、热资源利用率低下、单位热成本高，是废弃深部矿山井的改造与开发再利用所面临的巨大的难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种废弃深部矿山井地热开发利用方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种废弃深部矿山井地热开发利用系统，该系统包括：

一口水平井，所述水平井具有水平段，所述水平段位于地热层中；

多口垂直分支井，所述垂直分支井的底部位于地热层中；

所述水平段与各所述垂直分支井的底部相连通。

可选地，所述垂直分支井为废弃矿山井。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种废弃深部矿山井地热开发利用方法，该方法包括：

钻取一口水平井，该水平井具有一水平段，所述水平段位于地热层中；

钻取多口垂直分支井，多口所述垂直分支井的底部位于地热层中；

将所述水平段与各所述垂直分支井的井底相连通。

可选地，各所述垂直分支井为废弃矿山井。

可选地，所述垂直分支井的施工方法包括：

一开钻进至基岩完钻，下入表层套管并固井，候凝；

二开用钻头开孔并钻至目标地热层；

二开结束后，全井多点测斜，下技术套管至目标地热层顶部，并固井；

待水泥凝固后，下入钢套管和钻头对目标地热层进行造穴；

对所述目标地热层造穴结束后，井内填细沙至目标地热层以上1—2m。

可选地，所述水平井的施工方法包括：

一开钻表层至基岩，并下表层套管封固地表易漏地层；

二开钻至见地热点，下入技术套管封固目标地热层以上地层；

三开钻水平段，不下套管，裸眼完井。

可选地，水平井与垂直分支井对接的施工方法包括：

在垂直分支井的井底设置磁信号接收装置作为靶点目标，在水平井的导向钻具组合中安装磁信号发生装置；

磁信号发生装置发射磁信号；