一种u型地热井完井系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种u型地热井完井系统，包括一口水平井和一口直井，两口井的垂深相同，两口井通过在直井完钻井深处造穴连通；水平井包括设于储热地层中的水平段，水平井和直井均采用套管串固井完井，造穴处裸眼井壁采用水泥封固，水平段位于造穴处的部分开设穿孔，用于与直井2的连通，涉及地热能开发技术领域，通过套管和固井水泥，实现了整个井筒全密封，热交换介质不与地层水相接触，实现了只换热不取水效果，不需回灌；通过只取热不取水地热利用方式，地层热流体不流入管线和设备，规避了地层流体对管线和设备造成结垢的难题，降低了后期维护费用。低了后期维护费用。低了后期维护费用。

【技术实现步骤摘要】
一种u型地热井完井系统


[0001]本技术属于地热能开发
，具体为一种u型地热井完井系统。

技术介绍

[0002]地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源。地热能具有持续稳定、高效、可再生的特点，其开发利用可减少温室气体排放，改善生态环境，在未来清洁能源发展中占重要地位，有望成为能源结构转型的关键能源之一。
[0003]目前中深层地热能开发利用方式主要为从地层直接取水和同层回灌，这种开发利用方式有以下缺陷：
[0004](1)回灌压力大。地热水回灌，一方面可维持地热资源的持续性，另一方面可减少废弃热水对环境的污染。但随着地热井的开采，回灌压力越来越高，存在灌不进去的突出问题。
[0005](2)管线结垢现象普遍存在。由于地层水具有高矿化度，在流经管线的过程中，极易形成结垢，给后期运维增加了工作量。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种u型地热井完井系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种u型地热井完井系统，包括一口水平井和一口直井，两口井的垂深相同，两口井通过在直井完钻井深处造穴连通；
[0009]水平井包括设于储热地层中的水平段，水平井和直井均采用套管串固井完井，造穴处裸眼井壁采用水泥封固，水平段位于造穴处的部分开设穿孔，用于与直井的连通。
[0010]优选的，所述直井中下入的完井管柱包括自上而下设置的直井套管串、分级箍、封隔器、可钻式引鞋，所述可钻式引鞋下至造穴处顶部。
[0011]优选的，所述水平井的完井管柱下入至水平井完钻井深处。
[0012]优选的，所述水平井中下入的完井管柱包括自上而下设置的水平井套管串、可钻式浮箍、套管、引鞋，引鞋底部中心处开有循环孔。
[0013]优选的，水平井与直井在造穴处连通后，继续沿水平段钻进3
‑
5米。
[0014]优选的，在水平井固井前，在直井完井管柱内下入可钻式桥塞并丢手。
[0015]优选的，下入位置为分级箍顶部以上1
‑
2米处。
[0016]优选的，水平井固井完成后，在直井完井管柱内下入钻头钻除可钻式桥塞，继续钻进，一直向下钻穿至处于造穴处的水平井中下入的套管，钻得穿孔。
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0018]1、本技术中，通过套管和固井水泥，实现了整个井筒全密封，热交换介质不与
地层水相接触，实现了只换热不取水效果，不需回灌；
[0019]2、本技术中，通过只取热不取水地热利用方式，地层热流体不流入管线和设备，规避了地层流体对管线和设备造成结垢的难题，降低了后期维护费用；
[0020]3、本技术中，通过利用U型井井筒结构，热交换介质与地层热流体在U型井水平井段充分进行热交换，热交换空间大，时间长，换热效果好，解决了单井换热效果差的问题。
附图说明
[0021]图1是本技术一种u型地热井完井系统完井示意图；
[0022]图2是本技术一种u型地热井完井系统中直井完井示意图；
[0023]图3是本技术一种u型地热井完井系统中水平井完井示意图；
[0024]图中：1、水平井；2、直井；3、造穴；4、水平段；5、套管串；6、水泥；7、穿孔；8、直井套管串；9、分级箍；10、封隔器；11、可钻式引鞋；12、水平井完钻井深处；13、水平井套管串；14、可钻式浮箍；15、套管；16、引鞋；17、循环孔；18、可钻式桥塞。
具体实施方式
[0025]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]实施例：
[0027]一种u型地热井完井系统，如图1
‑
3所示，包括一口水平井1和一口直井2，两口井的垂深相同，两口井通过在直井2完钻井深处造穴3连通；
[0028]水平井1包括设于储热地层中的水平段4，水平井1和直井2均采用套管串5固井完井，造穴3处裸眼井壁采用水泥6封固，水平段4位于造穴3处的部分开设穿孔7，用于与直井2的连通。
[0029]在一种可能的实施方式中，直井2中下入的完井管柱包括自上而下设置的直井套管串8、分级箍9、封隔器10、可钻式引鞋11，可钻式引鞋11下至造穴3处顶部。
[0030]在一种可能的实施方式中，水平井1与直井2在造穴3处连通后，继续沿水平段4钻进3米。
[0031]在一种可能的实施方式中，水平井1与直井2在造穴3处连通后，继续沿水平段4钻进4米。
[0032]在一种可能的实施方式中，水平井1与直井2在造穴3处连通后，继续沿水平段4钻进5米。
[0033]在一种可能的实施方式中，水平井1的完井管柱下入至水平井完钻井深处12，不留口袋。
[0034]在一种可能的实施方式中，水平井1中下入的完井管柱包括自上而下设置的水平井套管串13、可钻式浮箍14、套管15、引鞋16，引鞋16底部中心处开有循环孔17。
[0035]在一种可能的实施方式中，在水平井1固井前，需要在直井2完井管柱内下入可钻式桥塞18并丢手，下入位置为分级箍9顶部以上1米处。
[0036]在一种可能的实施方式中，在水平井1固井前，需要在直井2完井管柱内下入可钻式桥塞18并丢手，下入位置为分级箍9顶部以上1.5米处。
[0037]在一种可能的实施方式中，在水平井1固井前，需要在直井2完井管柱内下入可钻式桥塞18并丢手，下入位置为分级箍9顶部以上2米处。
[0038]在一种可能的实施方式中，水平井1固井完成后，需要在直井2完井管柱内下入钻头钻除可钻式桥塞18，继续钻进，一直向下钻穿至处于造穴处的水平井中下入的套管15，钻得穿孔7。
[0039]工作原理，参照图1
‑
3，地面冷水从水平井1井口注入，沿u型井筒循环，充分吸收地层热量后，从直井2井口流出热水，实现取热不取水技术。
[0040]具体施工步骤如下：
[0041]钻直井2，直井2钻至设计井深后，在完钻井深处开始造穴3，造穴3高度为5米左右；
[0042]在直井2中下入完井管柱，完井管柱下入至造穴3处顶部以上2
‑
3米处，井口打压，胀封封隔器10，继续打压，憋开分级箍9循环孔，固井。
[0043]在直井2中下钻头钻除分级箍9内套和可钻式引鞋11。
[0044]钻水平井1，与直井2在造穴3处连通。
[0045]在直井2中下入可钻式桥塞18并丢手，下入位置为分级箍9顶部以上1
‑
2米处；
[0046]在水平井1中下入完井管柱，固井；
[0047]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种u型地热井完井系统，其特征在于：包括一口水平井(1)和一口直井(2)，两口井的垂深相同，两口井通过在直井(2)完钻井深处造穴(3)连通；水平井(1)包括设于储热地层中的水平段(4)，水平井(1)和直井(2)均采用套管串(5)固井完井，造穴(3)处裸眼井壁采用水泥(6)封固，水平段(4)位于造穴(3)处的部分开设穿孔(7)，用于与直井(2)的连通。2.如权利要求1所述的一种u型地热井完井系统，其特征在于：所述直井(2)中下入的完井管柱包括自上而下设置的直井套管串(8)、分级箍(9)、封隔器(10)、可钻式引鞋(11)，所述可钻式引鞋(11)下至造穴(3)处顶部。3.如权利要求1所述的一种u型地热井完井系统，其特征在于：所述水平井(1)的完井管柱下入至水平井完钻井深处(12)。4.如权利要求1所述的一种u型地热井完井系统，其特征在于：所述水平井(1)中下入的完井管柱包括自上而下设置的水平井套管串(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景营，李德纯，李凤名，任晓勇，王东，赵勇，韦正楠，丁立苹，程雅雯，达珺，
申请(专利权)人：中国石油化工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：