[发明专利]水热型多分支定向采灌地热井及施工方法

说明书

本发明公开了一种水热型多分支定向采灌地热井及施工方法，地热井包括主井及多个分支井；主井延伸至主井热储层，主井内设有相连接的一开套管和二开套管，二开套管的顶部插设于一开管套的底部中；每个分支井包括相连接的造斜井段和采热井段，采热井段通过造斜井段与二开套管的侧壁连通，每个采热井段分别延伸至一个分支热储层。本发明可以广泛应用于地热田开发，节约井场土地资源的同时，提高地下地热资源的利用率，节省人力物力资源。

技术领域

本发明属于地热井钻采领域，更具体地，涉及一种水热型多分支定向采灌地热井及施工方法。

背景技术

地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能，一般集中分布在构造板块边缘一带，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源，其功能多，用途广，是一种洁净的能源资源，可供发电、采暖等利用。地热资源的综合开发利用，其社会、经济和环境效益均很显著，在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用。我国有关机构、地矿与石油、煤炭等部门十分重视地热资源的勘查研究和开发利用，每年调拨大量资金，除发展高温地热资源的发电利用外，同时也发展中低温地热资源的直接利用，即以西部的藏南与滇西、华北及东南沿海一带形成的“三大片”地区，作为全国地热勘查研究和开发利用的重点地区，并与典型地热田试验性开发利用示范点相结合，取得了重大成果，推动了全国地热资源开发利用的发展。

目前，国内水热型地热资源作为清洁供暖能源发展迅速，对地热的需求以城镇居住区供暖为主，但在已建成的市区找到足够大的一系列地热井施工井场并非容易的事情，一方面，井场选定的地面位置与地下地热资源的位置匹配经常存在偏差，另一方面，即使选定的井场，同一位置经常需要部署多口生产井或回灌井才能满足地面对地热能的需求。现在通常的做法是，在同一井场地面上沿一定方向采取一定间隔设置多个井口位置，分别实施多口不同侧钻方位地热井施工。由于地面施工空间的限制，多口地热井的井口位置间距经常满足不了钻探的需要。因此，地热资源无法有效开采或回灌，一定程度上影响了地热能的开发利用。

因此，有必要研发一种新型地热井，减小地面施工所需的占地面积，在有效的节约地面井场土地资源的同时，提高地下地热资源的利用率，实现采灌量的实时控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种水热型多分支定向采灌地热井，解决地热井井场占地面积较大的问题，提高地热田开采过程中地热的开采回灌效率，降低地热采灌井综合成本，有效的节约地面井场土地资源的同时，提高地下地热资源的利用率。

为了实现上述目的，本发明提供一种水热型多分支定向采灌地热井，包括主井及多个分支井；所述主井延伸至主井热储层，所述主井内设有相连接的一开套管和二开套管，所述二开套管的顶部插设于所述一开管套的底部中；每个所述分支井包括相连接的造斜井段和采热井段，所述采热井段通过所述造斜井段与所述二开套管的侧壁连通，每个所述采热井段分别延伸至一个分支热储层。

优选地，还包括主井分流管及多个分支井分流管，所述主井分流管由所述主井的井口延伸穿过所述一开套管和所述二开套管，从而与所述主井热储层连通，每个所述分支井分流管由所述主井的井口延伸穿过所述一开套管、所述二开套管至一个所述造斜井段。

优选地，所述主井分流管及分支井分流管的管壁上设有隔热层。

优选地，相邻分支井的采热井段之间的距离大于或等于500m，且每个所述分支井的采热井段底部与所述二开套管之间的距离大于或等于500m。

优选地，所述二开套管中设有主井桥塞，所述主井桥塞位于主井热储层上方，每个所述分支井与所述二开套管的连接处设有分支井桥塞。

优选地，所述造斜井段为单弯造斜井段或双弯造斜井段。

优选地，所述采热井段的轴向与竖直方向的夹角不大于90°。

本发明另一方面提供一种施工方法，所述施工方法用于制造上述水热型多分支定向采灌地热井，所述施工方法包括：