[发明专利]一种水-液氮交替疲劳压裂干热岩提高采热率的方法

摘要

本发明公开了一种水‑液氮交替疲劳压裂干热岩提高采热率的方法，该方法是：首先采用高压水在短时间内通过射流喷嘴对干热岩进行压裂形成主裂隙，然后停止水力压裂，通过射流喷嘴在主裂隙中注入液氮，在液氮气化过程中已含水的干热岩体将产生近400℃极大温差使得其内部颗粒产生不同程度的收缩变形而产生微裂缝，同时气化后体积膨胀的氮气更容易进入微裂隙对干热岩进行再次压裂；如此反复，分别利用水和液氮不停的进行交替疲劳压裂使得干热岩体裂缝持续增加、扩大并相互连通，以致在注入井和生产井之间形成复杂连通的裂隙缝网；最后，利用水作为携热介质对地热能进行开采。本发明解决了目前水力压裂导致裂隙通道发生堵塞的问题，且提高了采热效率。

主权项

1.一种水‑液氮交替疲劳压裂干热岩提高采热率的方法，其特征在于，在选定的干热岩地热开发区域，利用钻井设备施工注入井和至少两个生产井；利用大排量高压水在注入井内进行首次压裂，在干热岩体内形成主裂隙，并使得干热岩含水；再利用高压液氮对主裂隙进行二次压裂；利用液氮与含水干热岩相遇产生的近400℃温差使得主裂隙表面产生大量微裂隙，然后利用液氮气化后的高压气体更容易进入微裂隙进行压裂的特性，再次对微裂隙进行压裂；反复循环利用高压水、高压液氮对干热岩进行压裂，直至注入井和生成井之间形成渗透性好、热交换面积大、贯通的裂隙缝网；最后注入水作为携热介质对地热能进行开采，提高工业采热效率。