[发明专利]一种低温地热能开采技术方法

摘要

一种低温地热能开采技术方法属于地热能利用技术；本方法依据地热梯度理论，在确保地质环境稳定的前提下，通过钻探、压裂、定向钻探技术，在储热层段压裂、联通，使储热地层在地下一定深度内分段联通，形成相对独立的流体循环空间系统，利用采、灌结合联动的方式，达到低温地热能开采的目的；本方法技术科学合理，在广大贫地下水地区解决了低温地热能开采利用问题，实现了“无处不温泉”的技术目标，充分利用了地热能资源，不破坏地质环境。

主权项

一种低温地热能开采技术方法，其特征在于：所述方法是：①井位确定：通过物探手段确定风化裂隙和地层的产状、埋深和接触关系，确定井位、井深、井径、压裂部位和联通方式；井位选择在砂岩、变质砂岩、砂砾岩、变质砂砾岩厚度大、埋深大的地域；井深1000m～2500m，井径r≥150mm，压裂部位选择地层温度大于T≥30℃的砂岩、变质砂岩、砂砾岩、变质砂砾岩；②钻井方法：采用正循环钻机或正反循环钻机，先在上部松散层内下护壁管至坚硬岩石固井，然后在坚硬岩石段采用气动潜孔锤钻进，钻压控制在78N/m2～199N/m2、转速20～50r/min、空气压力0.8～1.3Mpa、风量25～50立方米/min；终孔孔径150mm～250mm，裸孔成井；下部是半坚硬岩石时可采用正循环牙轮钻头钻进，全井下管成井；③联通方式：A、射孔压裂方式：首先在井壁射孔后，进行水力压裂，如下部井为裸孔可直接水力压裂；压裂方式包括定向压裂和辐射压裂；压裂条件：压裂层位岩土层温度t岩≥30℃，压裂的地层为砂岩、变质砂岩或砂砾岩、变质砂砾岩，井底地温小于50℃，井间距在1000米～2000米；井底地温50℃～100℃之间的地热井井间距在500米～5000米之间，以确保压裂有效影响范围大于井间距离的1/2；B、水平定向井分段压裂：采用水平定向井钻进技术先施工水平定向井，视岩层的压裂效果确定上下相邻间的水平定向井间距30～50m，然后依次对各水平定向井进行压裂，直至全井孔段压裂完成。