[发明专利]地热井三环压裂缝及循环导热系统方法

权利要求书

1.一种地热井三环压裂缝，其特征在于，所述地热井三环压裂缝包括：

外环导热不渗微裂缝，位于地热层内地热井套管周围的外环，用于大面积导热但不渗透，隔开外围地热层的流体进入中环导热高渗主裂缝；

中环导热高渗主裂缝，位于地热层内地热井套管周围的中环，用于导热液流动导热换热地热能；

内环隔热不渗填充缝，位于地热层内地热井套管周围的内环，用于隔离地热井和中环导热高渗主裂缝的热能和流体；

地热井套管，从地面穿过地热层，地热井套管有孔眼与地热层内的导热高渗主裂缝的下端口及上端口连通。

2.一种地热井三环压裂缝循环导热系统，其特征在于，所述地热井三环压裂缝循环导热系统包括：

地热井三环压裂缝，为权利要求1所述的地热井三环压裂缝及地热井套管，位于地热井的地热层内，用于循环进入低温导热液，导热地热能升温转换成为高温导热液；

上封隔器，位于地热井三环压裂缝的中环导热高渗主裂缝的上端口以下，用于隔离地热井套管与隔热油管之间的连通；

下封隔器，位于地热井三环压裂缝的中环导热高渗主裂缝的下端口以上，用于封隔地热井套管与隔热油管之间的连通；

隔热油管，同心下入地热井套管内，并连接下封隔器和上封隔器，主要用做导热液的流动通道；

低温导热液罐，位于地面，与换热站出口和地面循环泵井口相连，用于储存低温导热液；

低温导热液，储存于低温导热液罐，用于循环注入中环导热高渗主裂缝导热地热能后转换为高温导热液；

高温导热液，储存在高温导热液罐，用于地面换热站提供热能后转换为低温导热液；

高温导热液罐，位于地面，与换热站进口和地热井导管井口端相连，用于储存地热井产出的高温导热液；

地面换热站，位于地面，进口与高温导热液罐相连，出口与低温导热液罐相连，用于转换利用地热能外输热能电能，并将高温导热液变为低温导热液；

地面循环泵，位于地面，其进口与低温导热液罐相连，出口与隔热油管的上端口相连，用于泵注循环低温导热液。

3.一种权利要求2所述的地热井三环压裂缝循环导热系统的制备方法，包括以下步骤：

第1步：压裂形成外环导热防渗微裂缝。打开或射开地热井套管与地热层中部的孔眼，用微纳米级的导热石墨烯、石墨等组合支撑剂和自生泡沫压裂液，注入地热层进行压裂造缝，在地热层形成高导热、大表面、不渗透的外环导热防渗微裂缝；

第2步：压裂形成中环导热高渗主裂缝。用毫微米级的石墨、活性炭、陶粒等组合支撑剂和自生泡沫压裂液，继续注入地热层进行压裂扩缝，在地热层形成高导热、高渗透的中环导热高渗主裂缝；

第3步：压裂形成内环隔热不渗填充缝。用微米级的树脂、水泥组合支撑剂和自生泡沫压裂液，继续注入地热层进行压裂填缝，在地热层的内环凝固形成绝热性、低渗透的内环隔热低渗填充缝；

第4步：安装连接地面的循环换热系统。正循环顺序，安装连接地热井套管的井口端、高温导热液罐、地面换热站、低温导热液罐、地面循环泵、隔热油管的井口端。或反循环顺序，安装连接隔热油管的井口端、高温导热液罐、地面换热站、低温导热液罐、地面循环泵、地热井套管的井口端；

第5步：开通清洗中环导热高渗主裂缝。打开或射开地热井套管与地热层上部和下部的孔眼，下入下封隔器、上封隔器和隔热油管，用酸液正反循环清洗连通导热高渗主裂缝，用低温导热液循环顶替出全部清洗酸液；

第6步：启动循环系统进行导热换热。优选正循环顺序，启动地面循环泵，将低温导热液罐中的低温导热液高压泵入隔热油管下行到井底，从地热井套管的下孔眼进入中环导热高渗主裂缝，低温导热液被地热能加热升温转变成高温导热液；高温导热液从导热高渗主裂缝的上端口和地热井套管的上孔眼上升到井口端，储存在高温导热液罐。高温导热液经过地面换热站换热转变成低温导热液，返回低温导热液罐，完成一周的循环导热换热流程。

4.根据权利要求3所述的地热井三环压裂缝和循环导热系统的制备方法，其特征在于：所述导热液的沸点地热层的温度。

5.权利要求1所述的地热井三环压裂缝和循环导热系统的应用，其特征在于：优选应用于干热型和水热型地热层的直井、定向斜井和水平井。