[发明专利]一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统

说明书

本发明公开了一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统，该方法包括：对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；对井组进行压裂施工；对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；对采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。本发明通过布置立体井网，获得井组，并配合压裂施工在井组的干热岩层构造复杂裂缝或缝网作为液流通道，对井组采用多注一采开发方式进行地热能开发时，构造的复杂裂缝或缝网增大热交换面积，提高换热效率，高效开发地热能，对井组再采用一注多采开发方式进行地热能开发时，减小对地层的损害，利于干热岩层恢复温度，利于长期开发。

技术领域

本发明属于地热开发领域，涉及水平井网注采开发地热方法，具体涉及一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统。

背景技术

目前干热岩的地热能开发多使用清水作为传热介质，因此地层内液流通道的热交换面积、热交换效率是决定干热岩开发效果的核心因素。在张延军(2018)所申请的专利“干热岩单井双水平人工致裂换热方法(CN201810850717.3)”中，在直井上下两个高度处分别侧钻两条水平井，并将两条水平井压裂。直井内部进行封堵，液流由环空进入上部水平井，液体经由裂缝进行充分热交换后进入下部水平井，并进入直井油管上返至地面。在刘永旺(2017)申请的发明专利“开采干热岩地热资源的井身结构及方法(CN201710244969.7)”中，超高温地层钻完井段从干热岩隔热层内延伸到干热岩内，超高温地层钻完井段内设置有依次连接的下部隔热采热管和导热传热管，上部隔热采热管和下部隔热采热管通过流道变控器连接，实现同井采注。在罗天雨(2017)所申请的专利“一种采用水平井开发干热岩热能的工艺方法(CN201711127849.5)”中，采用三水平井组进行二注一采的模式，并对各井进行压裂开发地热能。在吴海东(2018)所申请的发明专利“一种多井联合干热岩人工热储建造系统及建造方法(CN201810734516.7)”中，以多井联合建造法为核心，综合水力压裂和化学刺激等手段，多井联合储层建造形成“井群”效应，实现干热岩有效大规模开发，提高干热岩的开发经济效益。在杨锐志(2018)所申请的专利“一种通过U形井采集干热岩热能的系统及其使用方法(CN201810305898.1)”中，使用U形井实现液体在井底的流动与换热。其本质是钻取两口直井，一注一采，两井底通过侧钻连通，形成U形状态。

综上，目前干热岩的开发多局限于单井自循环、两井循环或简单井网开发，并未精细化提高干热岩开发潜力，即整体热交换面积、热交换效率仍有较大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是提出一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统，解决现有干热岩的开发多局限于单井自循环、两井循环或简单井网开发，并未精细化提高干热岩开发潜力的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法，包括：对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；对所述井组进行压裂施工；对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；对采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。

可选的，所述对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：所述井组包括多个单井；每个所述单井均包括竖直井和与所述竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定所述井组的横向井距和垂向井距。

可选的，所述横向井距大于所述压裂施工设计的缝长，所述垂向井距大于所述压裂施工设计的半缝高。

可选的，所述多个单井划分为第一类井和第二类井，以所述第一类井为中心，所述第二类井设置在第一类井的外围，所述第一类井的水平井的裂缝与所述第二类井的水平井的裂缝没有连通。