[发明专利]一种新式完井装置

说明书

本发明涉及一种新的完井构思，该完井装置有一根与生产套管或喷射套管相配合的支撑管，它们之间有一环形空间，喷射套管或生产套管是由混合材料构成的。

本发明主要用来实施可以克服地热流体造成的腐蚀和结垢的热化学反应、并用以延长设备使用寿命的地热井。这些已知的主要问题，例如是在70年代就已解决的大量地热“对”（用于吸收蓄水池中的热水的生产井和用于在提取热量后再把流体喷射到蓄水池中的喷井组成的整体）的巴黎盆地中了解的问题。

在这些设备中，温度为50℃至85℃、含盐量很高（15-25克/升）的地热热水流体为富CO₂和富H₂S的可溶气相，富CO₂和富H₂S使地热热水流体呈轻度酸性（pH值为6至6.4）。在某些吸水蓄水池的区域内，由于管道的腐蚀和沉积以及暴露区域（蓄水池的吸水区域）的淤积，这种侵蚀作用引起装置反复损坏、并加速损坏。

损坏的机理可以列举如下：

-产井管道以及喷射装置轻度腐蚀;

-管道中铁溶液及其与硫化铁层进行溶解;

-无防护的生产管道的钢制壳体上有硫化物的沉积（在沉积物的作用下产生腐蚀动力）;

-引进的水中颗粒状物（固体悬浮）的冲动、热交换器的积垢、喷管的积垢/沉积以及在暴露区底部和壁上的堆积物;

-负载的损失增加，地热回路的循环流量减少以及表面工事和设备的堵塞。

在没有根除这些损害的情况下，能够减少这些损害的养护及预防方法有三种：

·养护方法，用一个本专业技术人员公知的、带有缆绳和杆子的常规配件下到淤泥中，使其旋转并循环，将井中的沉淀物掏空;获得能够降低这些措施代价的特殊产品，法国专利2631708描述了这样一种在连续绕管系统（所述的“复绕管”）的基础上建立起来的装置;

·通过在井底喷射防腐蚀/沉淀抑制剂的化学防护方法，其作用分别是覆膜（防腐蚀）和粉碎（沉积物）。这种喷射是用一根辅助喷管（TAI）进行的，这种管的按装和使用寿命都是不稳定的，法国专利2463197和2502239分别描述了喷射脂肪胺以起抑制作用的方法以及井底喷射装置;

·更换材料的方法：该方法取决于所用的材料，在H₂O-CO₂-H₂S系统中，最好用耐用材料或对腐蚀呈电化学惰性的材料。当有溶解浓度很低的H₂S时，选用价格昂贵的贵重合金（Cr，Mo，Ni等等），它们的固相结构呈现出易脆的缺点，而用普通的碳钢则不会出现这种脆性结构。混合材料对于腐蚀的反应是迟钝的;但由于所用材料的机械性能之故，将它们安装在井中并不是没有危险的。在开采过程中采用这种措施同样会有损坏的危险。采用缆绳将电子测井工具放下去，其简单的摩擦也可能在管的壁厚上磨出洞来。

由此证明，传统所用的用于防止由地热流体作用而使井遭到损坏的方法在使用过程中还有不容忽视的危险。

本发明、也就是本申请的目的是提供另一种选择方案，它也采用化学防止方法和更换材料的方法，但不会出现缺点。

作为本发明主题的地热完井装置采用一根用常规技术进行安装、用水泥粘住并与一生产套壳或喷射套壳（3）相配合的支撑钢管（2）。在支撑管（2）和生产管（3）之间空出的一环形区域（6）完全可以在不中断开采的情况下喷射小流量的腐蚀抑制剂。这种配置可以用一组合件（4）得到保证，该组合件（4）支在一支座（12）上，支座安置在支撑管（2）的顶部，组合件可以悬挂生产套壳（3）的下部，并可支撑此套壳的上部。支座（12）可以保证混合材料管（3）后面的环形区域（6）连续水动。

下面将对附图所述的实施例进行描述，以便更容易理解本发明及其优点。其中：

-图1为本发明的地热生产完井的实施例;

-图2、3和4为现有技术，它们揭示了传统解决方案存在的、本发明需要解决的一些固有危险;

-图5为本发明可以实施的另一个实施例;

-图6为本发明的具体细节。

在图1中，吸水的蓄水池1直至盖层的形状都被做成大直径的，传统的支撑管2在挖掘蓄水池以前进行安装，并用水泥8粘牢。