Способ извлечения геотермальной энергии Советский патент 1992 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к геотермальной энергетике и может быть использовано для извлечения тепловой энергии горных пород.

Известен способ извлечения геотермальной энергии, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин, пересекающих геотермальные пласты, прокачку теплоносителя через гидравлически параллельно включенные геотермальные пласты, смешение теплоносителей, нагретых в разных пластах, и отвод их смеси на поверхность Земли, Для повышения теплоиспопьзования пластов, имеющих различную проницаемость, предварительно определяют гидравлическое сопротивление каждого пласта и изменяют его в соответствии с определенной зависимостью.

Однако, такой способ повышения степени извлечения геотермальной энергии не применим для извлечения геотермальной энергии из горячих горных пород, где нагнстательная и добычная скважины большим число трещин гидроразрыва, а гидравлическое сопротивление трещин непредсказуемо меняется в процессе их эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является срособ из влечения геотермальной энергии, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин, имеющих наклонные интервалы, формирование на наклонных интервалах скважин систем вертикальных трещин гидроразрыва прокачку теплоносителя через нагнетательную скважину, системы трещин и добычную скважину. Кроме того, в этом способе расход теплоносителя регулируется между системами трещин, расположенных на разных глубинах. Недостатком известного способа, является низкое теплоиспользование трещин гидроразрыва систем из-за различного распределения (растекания) теплоносителя в трещинах вследствие их отличия по раскрытию и габаритам, что снижает степень извлечения геотермальной энергии из систем, состоящих из большого числа трещин. Цель изобретения - повышение эффективности извлечения геатЪрмальной энергии путем обеспечения однородного распределения теплоносителя в трещинах. Указанная цель достигается тем, что в способе извлечения геотермальной энергии, включающем буре,ние нагнетательной и добычной скважин с наклонными участками в их забойной части, формирование в породах между скважинами в интервале их наклонных участков систем вертикальных трещин гидр.оразрыва, прокачку теплоносителя из нагнетательной скважины в добычную через систему трещин, систему трещин разделяют на группы, определяют гидравлическое сопротивление каждой группы, а теплоноситель прокачивают раздельными потоками через каждую выделенную группу трещин, при этом величину потока регулируют в соответствии с гидравлическим сопротивлением группы. Другим отличием является то, что группы трещин в системе выделяют путем перекрытия нагнетательной скважины между трещинами системы, а ввод теплоноситедя в группы трещин осуществляют через колонну внутренних труб и затрубное пространство нагнетательной скважины. Однородное распределение теплоноси теля в трещинах обусловлено уменьшением числа трещин, чере. которые регулируется поток теплоносителя, что обеспечивает близкую скорость движения термоконеек тивных фронтов и одновременную отработку трещин. На чертеже представлена схема осуществления способа извлечения геотермальной энергии. Схема содержит нагнетательную 1 и добычную 2 скважины, систему трещин 3, колонну внутренних труб 4, элемент 5. пакерующий затрубное пространство, регулировочные вентили 6. Способ осуществляется следующим образом. Пробуривают нагнетательную скважину 1, имеющую наклонный интервал. С помощью гидравлического разрыва горных пород на наклонном интервале этой скважины формируют систему трещин 3. Пробуривают добычную скважину 2 так, чтобы ее наклонный интервал пересекал трещины гидроразрыва. Устанавливают в нагнетательной скважине 1 колонну внутренних труб 4. На наклонном участке колонны внутренних труб между трещинами гидроразрыва устанавливают пакерующий затрубное пространство элемент 5 для исключения гидравлической связи в нагнетательной скважине между образовавшимися таким образом группами трещин I и II. Теплоноситель нагнетается через колонну внутренних труб в группу трещин I, а через затрубное пространство нагнетательной скважины - в группу II. При этом распределение количества теплоносителя по группам I и I осуществляется с помощью регулировочных вентилей 6 за счет изменения гидравлического сопротивления межтрубного пространства (для II) и колонны внутренних труб (для I) нагнетательной скважины. Нагретый в трещинах до температуры горных пород теплоноситель из групп трещин через добычную скважину выводится на поверхность Земли. Использование данного способа извлечения геотермальной энергии в области геотермальной энергетики . позволит уменьшить затраты на строительство петрогеотермальной циркуляционной системы и увеличить срок ее эксплуатации. Формула изобретения 1. Способ извлечения геотермальной анергии, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин с наклонными участками а их забойной части, формирование в породах между скважинами в интервале их наклонных участков систем вертикальных трещин гидроразрыва, прокачку теплоносителя из нагнетательной скважины в добычную чере;з систему трещин, о тл и ч а

Изобретение относится к горной пром-сти, а именно к геотермальной энергетике. Цель - повышение эффективности извлечения геотермальной энергии путем обеспечения однородного распределения теплоносителя в системах трещин гидроразрыва. Вскрывают геотермальный массив нагнетательной скважиной (С), имеющей наклонный интервал. На наклонном интервале этой С проводят серию вертикальных гидроразрывов горных пород и формируют систему трещин (СТ). Определяют гидравлическое сопротивление выделенных групп СТ; Добычную С пробуривают так. чтобы ее наклонный интервал пересекал СТ, Устанавливают в нагнетательной С колонну внутренних труб. На наклонном участке колонны внутренних труб между трещинами гидрораэрыва. относящимися к различным группам трещин (ГТ), устанавливают пакерующий затрубное пространство элемент, Теплоноситель нагнетают через колонну внутренних труб в первую ГТ, а через затрубное пространство - во вторую ГТ. Распределение теплоносителя между первой и второй ГТ осуществляют регулировочными вентилями, установленным на за- качной С, Величины потока в каждую ГТ регулируют в соответствии с их гидравлическим сопротивлением. Нагретый в ГТ до температуры горных пород теплоноситель через добычную С выводят на поверхность земли, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.СПсо ^