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CN107476797A - 一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法 - Google Patents

一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法 Download PDF

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CN107476797A
CN107476797A CN201710725015.8A CN201710725015A CN107476797A CN 107476797 A CN107476797 A CN 107476797A CN 201710725015 A CN201710725015 A CN 201710725015A CN 107476797 A CN107476797 A CN 107476797A
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CN
China
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straight
eye
sleeve pipe
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Application number
CN201710725015.8A
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姚建明
姬永涛
王俊立
张晓宏
郭文祥
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Shaanxi Coalfield Geology Group Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Coalfield Geology Group Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,首先在地表面开孔,钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成直井一开井眼,接着自直井一开井眼的底部开始进行二开,直至钻入目的热储层中厚度>6m的任意泥岩层以下,形成直井二开井眼;接着在自距直井井口中心至少250m的地面表面位置开始进行开孔,钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成水平工程井一开井眼,接着自水平工程井一开井眼的底部开始进行二开,形成水平工程井二开井眼,并与直井二开井眼在对接连通,进而使得水平工程井井筒与直井井筒无缝对接形成“U”型管路,该结构的截表面积大、热交换水量大以及换热量大;本发明只使用冷热水循环实现热交换,不抽取地下水,保护水资源,同时不污染地下水,绿色环保。

Description

一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法
技术领域
本发明属于地热能开发技术领域,涉及一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法。
背景技术
国内目前对1500~3000m中深层水热型地热资源的开发有三种方式:第一种是钻一口直井,从中直接抽采地下热水,不回灌;第二种是钻一口直井作为抽采井,周边钻多口直井作为回灌井,抽采与回灌相结合;第三种是钻一口直井,在井中下入同心管,利用同心管内外进行冷热水循环换热。这三种开发方式存在以下问题:①都将含水热储层(砂岩层)作为目的层,在含水热储层下入滤水管完井(滤水管由无缝钢套管钻孔后外包不锈钢滤水网组成),因而井筒与热储层间并未隔绝,存在水力联系;②都有不同程度的直接或间接抽取地下水,而过量抽取地下水易导致地面沉降加剧、地裂缝活动增加;③受地层性质影响,回灌地下水效果欠佳,难以达到采灌平衡,同时回灌水易污染地下水;④直井同心管换热受井身结构尺寸限制,下入的同心管管径较小,循环水流量和换热量较小。总体而言,目前的开发方式不能达到或不能完全达到“只取热不取水”的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,解决了现有中深层水热型地热资源开发方式“既取热也取水”的问题,真正实现了“只取热不取水”的目的。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明提供的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,包括以下步骤:
第一步,自地面表面开始进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成直井一开井眼;
第二步,在直井一开井眼内放置直井一开套管;
第三步,向直井一开套管与直井一开井眼的井壁之间填充直井一开固井水泥,直至直井一开固井水泥返到地面;
第四步,自直井一开井眼的底部开始进行二开,直至钻入目的热储层中厚度>6m的任意泥岩层以下,形成直井二开井眼;
第五步,在直井二开井眼和直井一开套管内放置直井二开套管;
第六步,向直井二开套管与直井二开井眼和直井一开套管之间填充直井二开固井水泥,直至直井二开固井水泥返到地面;
第七步,自距直井井口中心至少250m的地面表面位置开始进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成水平工程井一开井眼;
第八步,在水平工程井一开井眼内放置水平工程井一开套管;
第九步,向水平工程井一开套管与水平工程井一开井眼的井壁之间填充水平工程井一开固井水泥,直至水平工程井一开固井水泥返到地面;
第十步,自水平工程井一开井眼的底部开始进行二开,形成水平工程井二开井眼,其中,水平工程井二开井眼包括垂直段、造斜段和水平段,且自上而下依次为垂直段、造斜段和水平段,水平段的底部与直井二开井眼和直井二开套管对接连通;
第十一步,在水平工程井二开井眼和水平工程井一开套管内放置水平工程井二开套管;
第十二步,向水平工程井二开套管与水平工程井二开井眼和水平工程井一开套管之间填充水平工程井二开固井水泥,直至水平工程井二开固井水泥返到地面;
第十三步,水平工程井二开固井水泥达到胶结时间后,水平工程井内下入钻具扫除井筒内残余水泥和水平工程井二开套管末端的套管附件,直至两井井筒相通,直井内下入钻具扫除井筒内残余水泥,直至直井人工井底;
第十四步,对直井和水平工程井井筒进行洗井,洗至水清砂尽。
优选地,第一步中,直井一开井眼采用的钻头的直径为444.5mm;第四步中,直井二开井眼采用的钻头的直径为241.3mm;第七步中,水平工程井一开井眼采用的钻头的直径为311.1mm;第十步中,水平工程井二开井眼采用的钻头的直径为215.9mm。
优选地,第二步中,直井一开套管由若干个外径为339.7mm、壁厚为9.65mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第五步中,直井二开套管由若干个外径为177.8mm、壁厚为8.05mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第八步中,水平工程井一开套管由若干个外径为244.5mm、壁厚为8.94mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第十一步中,水平工程井二开套管由若干个外径为139.7mm、壁厚为7.72mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成。
优选地,第五步,直井二开套管包括第一直井二开套管、第二直井二开套管和玻璃钢套管,其中,第一直井二开套管设置在自地面至直井与水平工程井对接口处;玻璃钢套管设置在直井与水平工程井对接口处;第二直井二开套管设置在自直井与水平工程井对接口处至直井二开井眼的底部。
优选地,第一直井二开套管靠近地面的一端包裹有聚氨酯泡沫保温材料,且聚氨酯泡沫保温材料的包裹长度不超过直井一开套管的长度。
优选地,第十步中,在进行水平工程井二开时,首先以垂直状态钻进至造斜点,之后以工程设计的井眼造斜率钻进至着陆点,最后钻至对接连通点,且与直井的玻璃钢套管对接连通。
优选地,着陆点的井眼呈水平状态,且与对接连通点连通时,井眼呈水平状态。
优选地,造斜点和着陆点的位置确定方法:水平工程井二开井眼采用标准圆弧轨道,由圆弧的对称性可知,连通对接点与造斜点的垂深差TVD15-TVD13与着陆点与造斜点的水平位移差VS14-VS13存在等量关系,即TVD15-TVD13=VS14-VS13
设直井井口与水平工程井井口之间的距离为d,
若250m≤d≤346m,则:190≤(TVD15-TVD13=VS14-VS13)≤d-60;
若d>346m,则:190≤(TVD15-TVD13=VS14-VS13)≤286。
优选地,第十二步中,水平工程井二开固井时,直井井筒内灌满泥浆,先关闭安装在直井井口用于控制压力的压力控制装置阀门,当水平工程井井筒内水泥浆从对接连通点的位置进入水平工程井二开井眼与水平工程井二开套管间的环空时,打开直井井口压力控制装置阀门,按直井井筒容量计算,排出50m以上直井井筒内的泥浆,使水泥封固对接连通点处的直井井筒。
优选地,在水平工程井与直井对接连通时,采用直接与玻璃钢套管进行对接或在玻璃钢套管制造一个洞穴后进行对接,其中,该洞穴的位置自泥岩层顶界以下1.5~2m处开始,直径500mm,高度2~3m。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,首先在地表面开孔,钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成直井一开井眼,然后完成直井一开井眼固井,接着自直井一开井眼的底部开始进行二开,直至钻入目的热储层中厚度>6m的任意泥岩层以下,形成直井二开井眼,接着完成直井二开井眼的固井;接着在自距直井井口中心至少250m的地面表面位置开始进行开孔,钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成水平工程井一开井眼,接着完成水平工程井一开井眼固井,接着自水平工程井一开井眼的底部开始进行二开,形成水平工程井二开井眼,同时完成水平工程井二开井眼的固井,并与直井二开井眼在对接连通,进而使得水平工程井井筒与直井井筒无缝对接形成“U”型管路,利用井筒本身作为换热通道,截表面积大,热交换水量大,换热量大;解决了现有中深层水热型地热资源开发方式“既取热也取水”的问题,真正实现了“只取热不取水”的目的;同时,本发明只使用冷热水循环实现热交换,不抽取地下水,保护水资源,同时不污染地下水,绿色环保。
进一步的,直井二开套管外径为177.8mm,水平工程井二开套管外径为139.7mm,两井连通对接后,水平工程井二开套管横截面可以完全嵌入直井二开套管的纵截面之中,配合水泥固井,实现与地层完全封隔,井筒与热储层不会产生水力联系。
进一步的,直井二开套管包括第一直井二开套管、第二直井二开套管和玻璃钢套管,且玻璃钢套管设置在直井与水平工程井对接口处。采用玻璃钢套管的目的,一是其抗剪强度较钢套管弱,易于被钻头钻穿;二是本身没有磁性,也不受磁场影响,在对接连通时,将接收强磁信号的测量仪器下入玻璃钢套管内,能不受干扰地接收钻头处强磁接头发出的旋转磁信号,保证连通对接作业的顺利进行。
进一步的,直井二开套管顶端采用保温材料包裹,能有效减少直井井筒内热水与低温地层的热交换,提高井口出水温度。
进一步的,水平工程井造斜段采用6~9°/30m的造斜率,能使井眼保持优良的曲度,一方面地面传递下来的钻压在造斜段损失较小,确保钻压顺利传递到钻头处;另一方面,钻具在井眼内旋转时对井眼和钻具本身的伤害较小,保证了井眼和井下钻具的安全。
进一步的,本发明中的井身结构,主要针对1500~3000m中深层水热型地热资源开发,其热储层温度一般为50~200℃。在这类热储层岩层中钻水平井眼,岩石受低温钻井液影响产生的热胀冷缩效应较小,同时,水平井二开井眼采用的钻头外径为215.9mm,钻进过程中井眼的稳定性较好,配合泥浆护壁等技术,能保证井眼稳定安全。
进一步的,井筒与热储层间的环空全部实现水泥封固,同时将对接连通点选择在泥岩层中,保证了井筒与含水热储层完全隔绝,井筒内外不存在水力联系。
进一步的,由于本发明中的水平工程井的二开井眼包括倾斜段,该结构适合市区等有场地大小限制的地区使用,也适合两井井口距离不超过1500m的野外地区使用。
附图说明
图1是井身结构示意图;
其中,1、直井一开井眼 2、直井一开套管 3、直井一开固井水泥 4、直井二开井眼5a、第一直井二开套管 5b、第二直井二开套管 6、玻璃钢套管 7、保温材料 8、直井二开固井水泥 9、水平工程井一开井眼 10、水平工程井一开套管 11、水平工程井一开固井水泥12、水平工程井二开井眼 13、造斜点 14、着陆点 15、对接连通点 16、水平工程井二开套管17、水平工程井二开固井水泥。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示,本发明提供一种换热型水平对接地热井的井身结构,包括直井和水平工程井,其中,直井和水平工程井在底部对接连接,整体呈U型结构。
其中,直井包括直井一开井眼1和直井二开井眼4,直井一开井眼1开设在地面至稳定黏土层或基岩之间,直井二开井眼4开设在直井一开井眼1的井底至目的热储层某个厚度>6m的泥岩层之间。
直井一开井眼1内自地面至直井一开井眼1的底部设置有直井一开套管2,直井一开套管2包括若干个外径为339.7mm、壁厚为9.65mm、材质为J55钢级的石油套管,且石油套管两两之间通过螺纹连接;直井一开井眼1的井壁与直井一开套管2之间填充有直井一开固井水泥3。
直井二开井眼4内自地面至直井二开井眼4的底部设置有直井二开套管,其中,直井二开套管包括第一直井二开套管5a、第二直井二开套管5b和玻璃钢套管6,第一直井二开套管5a设置在自地面至直井与水平工程井对接口处;玻璃钢套管6设置在直井与水平工程井对接口处;第二直井二开套管5b设置在自直井与水平工程井对接口处至直井二开井眼4的底部;第一直井二开套管5a与玻璃钢套管6、玻璃钢套管6与第二直井二开套管5b之间均通过螺纹连接。
具体地,第一直井二开套管5a和第二直井二开套管5b的结构相同,均由至少一根外径为177.8mm、壁厚为8.05mm、材质为J55钢级的石油套管螺纹连接而成;玻璃钢套管6的外径为177.8mm、长度为8m。
直井二开套管分别与直井一开套管2、直井二开井眼4井壁和直井二开井眼4的底部之间均填充有直井二开固井水泥8;同时,第一直井二开套管5a的顶端(靠近地面的一端)包裹有聚氨酯泡沫保温材料7,聚氨酯泡沫保温材料7的长度不超过直井一开套管2的长度。
水平工程井包括水平工程井一开井眼9和水平工程井二开井眼12,其中,水平工程井一开井眼9开设在地面至稳定黏土层或基岩之间,水平工程井二开井眼12开设在水平工程井一开井眼9的底部至泥岩层且与直井二开井眼4连通。
其中,水平工程井一开井眼9内自地面至水平工程井一开井眼9的底部设置有水平工程井一开套管10,水平工程井一开套管10由若干个外径为244.5mm、壁厚为8.94mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;同时,水平工程井一开套管10与水平工程井一开井眼9的井壁之间填充有水平工程井一开固井水泥11。
水平工程井二开井眼12内自地面至水平工程井二开井眼12的底部设置有水平工程井二开套管16,水平工程井二开套管16由若干个外径为139.7mm、壁厚为7.72mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;水平工程井二开套管16的底部连接有可钻式浮箍、浮鞋(浮箍、浮鞋为设置在套管底部,用于固井时防止水泥浆逆流的附件,固井后要钻掉以形成通道),套管之间以及套管与可钻式浮箍浮鞋之间用螺纹连接。
同时,水平工程井二开套管16与水平工程井二开井眼12的井壁和水平工程井一开套管10之间填充有水平工程井二开固井水泥17。
本发明还提供一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,包括以下步骤:
第一步,自地面表面开始,采用直径为444.5mm的钻头进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成直井一开井眼1;
第二步,在直井一开井眼1内放置直井一开套管2;
第三步,采用常规固井技术向直井一开套管2与直井一开井眼1的井壁之间填充直井一开固井水泥3,直至直井一开固井水泥3返到地面;
第四步,自直井一开井眼1的底部开始,采用直径为241.3mm的钻头进行二开,直至钻入目的热储层中厚度>6m的任意泥岩层以下,形成直井二开井眼4;
第五步,在直井二开井眼4和直井一开套管2内放置直井二开套管,同时保证直井二开套管内的玻璃钢套管6置于泥岩层,并在第一直井二开套管5a的顶端包裹聚氨酯泡沫保温材料7;
第六步,采用双密度水泥浆一次性上返固井技术分别向直井二开套管与直井二开井眼4井壁和直井一开套管2之间填充直井二开固井水泥8,直至直井二开固井水泥8返到地面;
第七步,自地面表面开始,采用直径为311.1mm的钻头进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成水平工程井一开井眼9;
第八步,在水平工程井一开井眼9内放置水平工程井一开套管10;
第九步,采用常规固井技术向水平工程井一开套管10和水平工程井一开井眼9的井壁之间填充水平工程井一开固井水泥11,直至水平工程井一开固井水泥11返到地面;
第十步,自水平工程井一开井眼9的底部开始,采用直径为215.9mm钻头进行二开,其中,首先以垂直状态钻进至造斜点13,之后以工程设计的井眼造斜率钻进至着陆点14(着陆点井眼呈水平状态),最后保持井眼水平状态钻至在对接连通点15,实现与直井的玻璃钢套管6的对接连通(如玻璃钢套管段进行了掏洞穴处理,则与洞穴对接连通)。其中,造斜点13、着陆点14的位置根据直井目的热储层中厚度>6m的泥岩层深度、直井与水平工程井井口之间的距离以及水平工程井二开设计的井眼造斜率确定;
水平工程井二开造井眼造斜率不能太小,若井眼造斜率<6°/30m,则造斜井段太长,一方面在着陆点(14)位置已消耗了太多的水平位移,可能导致着陆点(14)与连通点(15)的距离不足60m,难以对接连通成功;另一方面,也增加了井下造斜工具的工作时间,增加施工费用;
水平工程井二开井眼造斜率也不能太大,若井眼造斜率>9°/30m,会导致造斜段井眼曲度太大,增加井下钻具在该段的工作风险,同时也会导致水平工程井二开套管下入困难,产生套管下不到位的情况。因此最佳井眼造斜率为6~9°/30m。
水平工程井二开采用标准圆弧轨道。由圆弧的对称性可知,造斜点(13)与连通对接点(15)的垂深差TVD15-TVD13与造斜点(13)与着陆点(14)的水平位移差VS14-VS13存在等量关系。二开采用最佳井眼造斜率6~9°/30m,造斜段产生的垂深和水平位移均为190~286m。
设两井井口之间的距离为d,由于对接连通时,着陆点(14)与连通点(15)间最少要60m,因而有如下关系:
若250m≤d≤346m,则:190≤TVD15-TVD13≤d-60;190≤VS14-VS13≤d-60
若d>346m,则:190≤TVD15-TVD13≤286;190≤VS14-VS13≤286;
第十一步,在水平工程井二开井眼12和水平工程井一开套管10内放置水平工程井二开套管16;
第十二步,采用双密度水泥浆一次性上返固井技术向水平工程井二开套管16与水平工程井二开井眼12和水平工程井一开套管10之间填充水平工程井二开固井水泥17,直至水平工程井二开固井水泥17返到地面;
水平工程井二开固井时,直井井筒内灌满泥浆,直井井口安装有压力控制装置,压力控制装置连接有压力控制装置阀门,开始时,先关闭压力控制装置阀门,当水平工程井井筒内水泥浆从对接连通点15位置进入水平工程井二开井眼12与水平工程井二开套管16间的环空时,打开直井井口压力控制装置阀门,按直井井筒容量计算,排出50m以上直井井筒内的泥浆,使水泥封固对接连通点15上下一段直井井筒,以提高该位置的水泥封固质量;
第十三步,水平工程井二开固井水泥17达到胶结时间后,水平工程井内下入钻具扫除井筒内残余水泥和水平工程井二开套管16末端的套管附件,直至两井井筒相通,直井内下入钻具扫除井筒内残余水泥,直至直井井底;
第十四步,对直井和水平工程井井筒进行洗井,洗至水清砂尽。
在水平工程井与直井对接连通时,若采用玻璃钢套管对接连通工艺,则玻璃钢套管6置于厚度>6m泥岩层中,其上端接箍高出泥岩层顶界1m左右,不再另作处理;若采用洞穴对接连通工艺,则玻璃钢套管6置于厚度>6m泥岩层中,其上端接箍高出泥岩层顶界1m左右,直井二开固井水泥达到胶结时间后,直井井筒内下入井下专用切割工具,自泥岩层顶界以下1.5~2m处开始,自上而下割开玻璃钢套管6,形成直径500mm,高度2~3m的圆柱形洞穴。

Claims (10)

1.一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,自地面表面开始进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成直井一开井眼(1);
第二步,在直井一开井眼(1)内放入直井一开套管(2);
第三步,向直井一开套管(2)与直井一开井眼(1)的井壁之间填充直井一开固井水泥(3),直至直井一开固井水泥(3)返到地面;
第四步,自直井一开井眼(1)的底部开始进行二开,直至钻入目的热储层中厚度大于6m的任意泥岩层以下,形成直井二开井眼(4);
第五步,在直井二开井眼(4)和直井一开套管(2)内放置直井二开套管;
第六步,向直井二开套管与直井二开井眼(4)和直井一开套管(2)之间填充直井二开固井水泥(8),直至直井二开固井水泥(8)返到地面;
第七步,自距直井井口中心至少250m的地面表面位置开始进行开孔,钻穿表土层和松散层,直至钻入稳定黏土层中或基岩面以下,形成水平工程井一开井眼(9);
第八步,在水平工程井一开井眼(9)内放置水平工程井一开套管(10);
第九步,向水平工程井一开套管(10)与水平工程井一开井眼(9)的井壁之间填充水平工程井一开固井水泥(11),直至水平工程井一开固井水泥(11)返到地面;
第十步,自水平工程井一开井眼(9)的底部开始进行二开,形成水平工程井二开井眼(12),其中,水平工程井二开井眼(12)包括垂直段、造斜段和水平段,且自上而下依次为垂直段、造斜段和水平段,水平段的一端与直井二开井眼(4)和直井二开套管对接连通;
第十一步,在水平工程井二开井眼(12)和水平工程井一开套管(10)内放置水平工程井二开套管(16);
第十二步,向水平工程井二开套管(16)与水平工程井二开井眼(12)和水平工程井一开套管(10)之间填充水平工程井二开固井水泥(17),直至水平工程井二开固井水泥(17)返到地面;
第十三步,水平工程井二开固井水泥(17)达到胶结时间后,水平工程井内下入钻具扫除井筒内残余水泥和水平工程井二开套管(16)末端的套管附件,直至水平工程井和直井的井筒相通;同时,向直井井筒内下入钻具扫除井筒内残余水泥,直至直井井底;
第十四步,对直井和水平工程井井筒进行洗井,洗至水清砂尽。
2.根据权利要求1所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第一步中,直井一开井眼采用的钻头的直径为444.5mm;第四步中,直井二开井眼采用的钻头的直径为241.3mm;第七步中,水平工程井一开井眼采用的钻头的直径为311.1mm;第十步中,水平工程井二开井眼采用的钻头的直径为215.9mm。
3.根据权利要求1所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第二步中,直井一开套管(2)由若干个外径为339.7mm、壁厚为9.65mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第五步中,直井二开套管由若干个外径为177.8mm、壁厚为8.05mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第八步中,水平工程井一开套管(10)由若干个外径为244.5mm、壁厚为8.94mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成;
第十一步中,水平工程井二开套管(16)由若干个外径为139.7mm、壁厚为7.72mm、材质为J55钢级的石油套管拼接而成。
4.根据权利要求1所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第五步,直井二开套管包括第一直井二开套管(5a)、第二直井二开套管(5b)和玻璃钢套管(6),其中,第一直井二开套管(5a)从地面伸入至直井与水平工程井对接口处;玻璃钢套管(6)放在直井与水平工程井对接口处;第二直井二开套管(5b)从直井与水平工程井对接口处伸入至直井二开井眼(4)的底部。
5.根据权利要求4所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第一直井二开套管(5a)靠近地面的一端包裹有聚氨酯泡沫保温材料(7),且聚氨酯泡沫保温材料(7)的包裹长度不超过直井一开套管(2)的长度。
6.根据权利要求1所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第十步中,在进行水平工程井二开时,首先以垂直状态钻进至造斜点(13),之后以工程设计的井眼造斜率钻进至着陆点(14),最后钻至对接连通点(15),且与直井的玻璃钢套管(6)对接连通,其中,工程设计的井眼造斜率为6~9°/30m。
7.根据权利要求6所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:着陆点(14)的井眼呈水平状态,且与对接连通点(15)连通时,井眼呈水平状态。
8.根据权利要求6所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于,造斜点(13)和着陆点(14)的位置确定方法:
水平工程井二开井眼采用标准圆弧轨道,由圆弧的对称性可知,连通对接点(15)与造斜点(13)的垂深差TVD15-TVD13与着陆点(14)与造斜点(13)的水平位移差VS14-VS13存在等量关系,即TVD15-TVD13=VS14-VS13
设直井井口与水平工程井井口之间的距离为d,
若250m≤d≤346m,则:190≤(TVD15-TVD13=VS14-VS13)≤d-60;
若d>346m,则:190≤(TVD15-TVD13=VS14-VS13)≤286。
9.根据权利要求1所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:第十二步中,水平工程井二开固井时,直井井筒内灌满泥浆,先关闭安装在直井井口用于控制压力的压力控制装置阀门,当水平工程井井筒内水泥浆从对接连通点(15)的位置进入水平工程井二开井眼(12)与水平工程井二开套管(16)间的环空时,打开直井井口压力控制装置阀门,按直井井筒容量计算,排出50m以上直井井筒内的泥浆,使水泥封固对接连通点(15)处的直井井筒。
10.根据权利要求4-9任一项所述的一种换热型水平对接地热井的井身结构的施工方法,其特征在于:在水平工程井与直井对接连通时,采用直接与玻璃钢套管(6)进行对接或在玻璃钢套管(6)制造一个洞穴后进行对接,其中,该洞穴的位置自泥岩层顶界以下1.5~2m处开始,直径500mm,高度2~3m。
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