[发明专利]一种干热岩地热与页岩气合采系统及其建造方法

权利要求书

1.一种干热岩地热与页岩气合采系统，适用于页岩层(2)下部发育有干热岩层(4)的地质条件，其特征在于，包括：

地热井注入站(5)，设置在地面上；所述地热井注入站(5)连接有低温水管路，所述低温水管路直接延伸至所述干热岩层(4)；所述地热井注入站(5)通过所述低温水管路向所述干热岩层(4)注入低温水；页岩气井，设置有集成抽取设备(10)，所述集成抽取设备(10)包含抽取泵和气水分离设备，所述集成抽取设备(10)连接有水气混合管路，所述水气混合管路延伸至所述页岩层(2)；

夹层热流运移通道(18)，设置在所述页岩层(2)和所述干热岩层(4)之间，所述夹层热流运移通道(18)的一端连通所述页岩层(2)，所述夹层热流运移通道(18)的另一端连通所述干热岩层(4)；

页岩气运输管线(13)，与所述气水分离设备出气口连接；所述页岩气运输管线(13)适于向外输送页岩气；

热水管线(22)，与所述气水分离设备出水口连接；所述热水管线(22)适于向外输送高温水；

所述低温水管路包括：由上至下依次相连的地热井直井段(6)、地热井弯折段(7)和地热井水平段(8)，地热井直井段(6)沿竖直方向设置，地热井水平段(8)在干热岩层(4)内呈水平方向设置；地热井水平段(8)间隔设置有地热井射孔口(9)；

所述水气混合管路包括：由上至下依次相连的页岩气井直井段(14)、页岩气井弯折段(15)和页岩气井水平段(16)，页岩气井直井段(14)沿竖直方向设置，页岩气井水平段(16)在页岩层(2)内呈水平方向设置；页岩气井水平段(16)间隔设置有页岩气井射孔口(17)；

在页岩气井直井段(14)和页岩气井弯折段(15)的内部设置有页岩气井内管，所述页岩气井内管的外壁与页岩气井直井段(14)和页岩气井弯折段(15)的内壁之间存在间隔；所述页岩气井内管用于输送所述高温水。

2.根据权利要求1所述的一种干热岩地热与页岩气合采系统，其特征在于，还包括：

地热转化站(21)，所述地热转化站(21)的入口端与所述热水管线(22)连接，所述地热转化站(21)的出口端通过冷水管线(20)与所述地热井注入站(5)连接；所述地热转化站(21)用于将所述高温水的热能转换后生成所述低温水。

3.根据权利要求1所述的一种干热岩地热与页岩气合采系统，其特征在于，从俯视方向观察，地热井射孔口(9)的压裂区域和页岩气井射孔口(17)的压裂区域至少部分重合，形成重合区域，夹层热流运移通道(18)位于所述重合区域内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种干热岩地热与页岩气合采系统，其特征在于，在页岩层(2)和干热岩层(4)之间具有夹层(3)，夹层热流运移通道(18)内设置有保温套管，所述夹层热流运移通道(18)贯穿夹层(3)设置。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种干热岩地热与页岩气合采系统，其特征在于，地热井水平段(8)与页岩气井水平段(16)相平行。

6.根据权利要求1至3任一项所述的一种干热岩地热与页岩气合采系统，其特征在于，地热井水平段(8)与页岩气井水平段(16)相向设置。

7.一种采用权利要求1至6任一项所述的干热岩地热与页岩气合采系统的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：确定施工区域符合页岩层(2)下部发育有干热岩层(4)的地质条件；

S2：开钻地热井，沿竖向钻出地热井直井段(6)，地热井直井段(6)贯穿页岩层(2)，至干热岩层(4)顶板上方开始造斜，形成地热井弯折段(7)，至调整为平向钻进后钻出地热井水平段(8)；

S3：向地热井内下入具有射孔口的水力压裂套管，使水力压裂套管进入地热井水平段(8)；

S4：开钻页岩气井，沿竖向钻出页岩气井直井段(14)，至页岩层(2)顶板上方开始造斜，形成页岩气井弯折段(15)，至调整为平向钻进后钻出页岩气井水平段(16)；

S5：向页岩气井内下入具有射孔口的水力压裂套管，使水力压裂套管进入页岩气井水平段(16)；

S6：开钻夹层热流运移通道(18)，使夹层热流运移通道(18)经过地热井水平段(8)和页岩气井水平段(16)的射孔口所朝向区域；之后封堵夹层热流运移通道(18)井口；

S7：对地热井水平段(8)和页岩气井水平段(16)进行水力压裂操作，

使相应射孔口与夹层热流运移通道(18)之间形成压裂裂缝网络(19)；

S8：在地热井井口修建地热井注入站(5)，在页岩气井井口修建抽取泵并连接气水分离装置，并建造连接于气水分离装置和地热井注入站(5)之间的地热转化站(21)。