[发明专利]一种提高干热岩压裂微裂隙连通性的方法

说明书

本发明公开了一种提高干热岩压裂微裂隙连通性的方法。包括：步骤(1)液体准备：准备0～4℃的清水和pH值为3～5的酸性滑溜水；步骤(2)使用0～4℃的清水压裂形成沿最大主应力方向的微裂隙；步骤(3)多级暂堵压裂形成横向微裂隙；步骤(4)酸性滑溜水形成溶蚀缝。本发明采用高排量进行多级暂堵压裂，大幅度提升裂隙内净压力，在不同的位置使裂隙转向延伸，之后再注入酸性滑溜水溶蚀掉干热岩中的充填物，使微裂隙、转向微裂隙和溶蚀缝联通起来，形成微裂隙网络系统，减小流体阻力到0.1MPa.kg^‑1.s^‑1以下，避免后期注水换热过程中流体短路，提高换热的流体流量和温度，为高效利用地热资源提供支撑。

技术领域

本发明涉及干热岩压裂技术领域，具体是涉及一种提高干热岩压裂微裂隙连通性的方法。

背景技术

干热岩是一种埋藏于地层3-10km深处以花岗岩为主，岩石内部不存在流体或仅有少量地下流体，且孔隙度、渗透率极差，温度150℃以上的高温岩体，在我国藏南、云南西部、东南沿海等地区大规模赋存。在干热岩储层中进行压裂改造形成压裂裂隙网络系统，将水注入到这个裂隙网络系统进行热交换，经高温岩体加热后由生产井返回地面，采出的热能以高温蒸汽的方式通过地上发电装置转变为电能，是目前利用干热岩资源的最有效方式之一。目前干热岩压裂改造主要采用清水大规模压裂技术，施工排量2m³/min，单层或单井液量5000-70000m³，压后形成的压裂微裂隙系统主要沿最大主应力方向，横向微裂隙少未相互连通形成网络系统，连通性差，流体阻力差异大，干热岩热能的利用率整体不高，全世界还没有一个干热岩开发系统投入商业运行。

中国专利“一种干热岩压裂高压提高采收率实验室模拟装置”(201410012026.8)公开了一种干热岩压裂高压提采实验室模拟装置。该装置包括压裂液注入系统、支撑剂注入系统、高压气体增压注入系统、压裂主体、环压施加系统、高压管阀件；支撑剂注入系统包括支撑剂间接注入和固化；高压气体增压注入系统包括气体增压和气体间接注入。该专利是一种实验装置，包括压裂液注入系统、支撑剂注入系统、高压气体增压注入系统和相关阀件等，没有涉及到干热岩热储改造过程中提高裂缝连通性的方法。

中国专利“一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置”(201410012005.6)公开了一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置。该装置包括压裂液注入、压裂主体、环压施加系统、高压管阀件；所述压裂主体包括样品压裂仓和样品环压腔；所述压裂仓包括三维固定支撑和三维液压系统；所述三维液压系统包括液压滑动腔和液压活动塞；所述样品环压腔包括环压腔钢板和胶质内套，胶套与钢板之间存有空腔，注入液体实现压力包裹作用；所述压裂液注入和环压施加均通过高压管线和高压控制组件相连来实现。该专利是一种原位换热实验装置，包括压裂液注入、压裂主体、环压施加系统、高压管阀件等，没有涉及到干热岩热储改造过程中提高裂缝连通性的方法。

中国专利201811337019.X公开了一种提高干热岩热储改造体积的方法；针对孔隙度、渗透率极差、温度高的干热岩地层，主要效果体现在以下两方面：(1)相互连通的微裂缝构建成巨大的热储体积，注采过程中注入水沿微裂缝整体向前推进，水线不短路，热交换效率高，采出水流量大、温度高；(2)通过控制排量与压力在地层不形成主裂缝，避免注采过程中注入水沿主裂缝指进，出现流量大、温度低等不利局面。该专利针对的是提高干热岩热储改造体积一种方法，其方法是使用CO₂、低排量施工、焖井和循环注入等措施增加改造的体积，不能用来形成分支缝、溶蚀缝并使它们相互连通，没有涉及到提高裂缝连通性的方法。