專利名稱：一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的方法，針對(duì)深部地層豐富高溫一定壓力水體的地層，通過大型壓裂技術(shù)，鉆井技術(shù)，利用定向鉆井技術(shù)對(duì)目標(biāo)水層進(jìn)行改造，采出井采水至地面，通過熱交換裝置，使液氨(NH3)轉(zhuǎn)化為氣體，從而推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化過程。
背景技術(shù)：
利用深部勘探技術(shù)尋找地?zé)豳Y源目的層，地層溫度達(dá)到100°C以上，地層梯度為
2.5°，也就是深部數(shù)百米至數(shù)千米的地層、豐富高溫、一定壓力水體的地層，用鉆井技術(shù)鉆至目的層下套管進(jìn)行固井，同時(shí)對(duì)高溫水層求產(chǎn)和水層改造。根據(jù)目標(biāo)層構(gòu)造情況利用定向鉆井技術(shù)，通過石油工程壓裂技術(shù)對(duì)日標(biāo)水層礦體進(jìn)行改造，使其供水量(供熱量)達(dá)到 合理的需求，依據(jù)供水量，確定地面電廠的設(shè)計(jì)發(fā)電量。通過采出井采水至地面，用熱交換器等裝置，使液氨轉(zhuǎn)化為氣體，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。通過熱交換器的地下水，再次循環(huán)注入地層，循環(huán)注采。深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，是一種經(jīng)濟(jì)，清潔，環(huán)保，再生，同時(shí)可循環(huán)利用的“清潔能源”，在石油勘探開發(fā)過程中，大批井深超過數(shù)千米的油氣井存在著極為豐富的地?zé)豳Y源，待油氣井開發(fā)結(jié)束后，可利用“深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝”就地轉(zhuǎn)化為地?zé)豳Y源，將其開發(fā)利用，形成綠色、清潔能源，可滿足未來幾十年的用電需求。

發(fā)明內(nèi)容
利用石油勘探開發(fā)中，油氣井開發(fā)結(jié)束后，本發(fā)明提供深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，尤其是針對(duì)異常高溫地區(qū)(地殼薄弱處，巖漿活動(dòng)區(qū))，以及深大斷層處所儲(chǔ)藏的豐富的地?zé)豳Y源。該方法包括I、用深部勘探技術(shù)尋找地?zé)豳Y源目的層；2、目的層為深部地層豐富高溫，一定壓力水體的地層；3、用鉆井技術(shù)，鉆至目的層下套管固井；4、通過大型壓裂技術(shù)，定向鉆井技術(shù)，對(duì)目標(biāo)水層進(jìn)行改造；5、井身結(jié)構(gòu)中套管和采水管柱、地面管網(wǎng)用特殊的保溫層進(jìn)行保溫，環(huán)空用99%的氮?dú)馓畛洌行П苊鉄釗p失；6、改造后的水層，使其供水量(供熱量)達(dá)到合理需求，依據(jù)供水量，確定地面電廠的設(shè)計(jì)發(fā)電量；7、采注水井，依據(jù)目標(biāo)地層的水位儲(chǔ)量和熱源供應(yīng)恢復(fù)周期確定單組或多組方案，以保證生產(chǎn)；8、通過熱交換器的地下水，再次循環(huán)注入地層，循環(huán)注采。上述的目標(biāo)層位深部地層，豐富高溫、一定壓力水體的地層。井網(wǎng)分布方案依據(jù)目標(biāo)地層的水位儲(chǔ)量和熱源供應(yīng)，可采用單組或多組采注井，以保證正常穩(wěn)定的生產(chǎn)。上述的井網(wǎng)分布方案依據(jù)目標(biāo)地層的水位儲(chǔ)量和熱源供應(yīng)，可采用單組或多組采注井，以保證正常穩(wěn)定的生產(chǎn)。上述所有采注出井通過大型壓裂技術(shù)，利用定向鉆井技術(shù)進(jìn)行改造。通過熱交換器的地下水，再次循環(huán)注入地層，循環(huán)注采。在我國(guó)石油勘探開發(fā)過程中，存在著大批井深超過6000m的油氣井，在油氣井開發(fā)結(jié)束后，利用“深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝”，可就地轉(zhuǎn)化為地?zé)豳Y源的開發(fā)利用。具體優(yōu)點(diǎn)如下
I、本發(fā)明是一種經(jīng)濟(jì)、清潔、環(huán)保、再生、可循環(huán)利用的“清潔能源”，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何的污染。 2、本項(xiàng)專利技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)投入少,成本低。3、可對(duì)井深數(shù)百米至數(shù)千米的油氣井進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)化。油氣井開發(fā)結(jié)束后，可利用原有裝置就地轉(zhuǎn)化為地?zé)豳Y源，減少了新建設(shè)備所需花費(fèi)的成本。4、豐富的地?zé)豳Y源量能夠滿足未來幾十年的用電需求。


圖I為本發(fā)明壓裂改造剖面示意圖；圖2為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程平面示意具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。參照?qǐng)D1，本發(fā)明通過大型壓裂技術(shù)，鉆井技術(shù)，對(duì)目標(biāo)水層(6)進(jìn)行定向鉆井，鉆至目的層，對(duì)采水管柱或注水管柱(I)下套管(2)固井，環(huán)空用99%的氮?dú)?3)充填，用封隔器(4)將環(huán)空氮?dú)馀c高溫水層(5)進(jìn)行分隔。采注水井，要依據(jù)目標(biāo)地層的水位儲(chǔ)量和熱源供應(yīng)恢復(fù)周期確定單組或多組采注井。參照?qǐng)D2，本發(fā)明處理工藝通過采出井采水至地面，用熱交換器等裝置，使液氨轉(zhuǎn)化為氣體，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。參照?qǐng)D2，本發(fā)明處理工藝包括采水井⑵采水至地面，首先經(jīng)過熱交換器I，高溫?zé)崮芡ㄟ^高溫?fù)Q熱器輸送到發(fā)電廠，被氣化的氣體推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，電力直接輸送至用戶；被液化的低溫氣體被輸送到液氨站，回收液氨，再經(jīng)過熱交換器進(jìn)行處理，被氣化的氣體輸送至發(fā)電廠，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的循環(huán)往復(fù)的過程。參照?qǐng)D2，本發(fā)明處理工藝包括采水井(2)采水至地面，未被首次氣化的中、低溫液體經(jīng)過熱交換器2、3的處理，被直接輸送至注入井，再次循環(huán)注入地層，循環(huán)往復(fù)開采。參照?qǐng)DI和圖2，本發(fā)明的處理工藝中，要求井身結(jié)構(gòu)中的套管和采水管柱、地面管網(wǎng)用特殊的保溫層保溫，環(huán)空用99%的氮?dú)獬涮?，從而有效避免了熱損失。
權(quán)利要求
1.一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，其特征在于 (1)利用熱交換器，使液氨(NH3)轉(zhuǎn)化為氣體，從而推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能； (2)通過大型壓裂技術(shù)，鉆井技術(shù)，利用定向鉆井技術(shù)對(duì)目標(biāo)水層進(jìn)行改造，使其供水量(供熱量)達(dá)到合理的需求，依據(jù)供水量(供熱量)，確定地面電廠的設(shè)計(jì)發(fā)電量。
2.如權(quán)利要求I所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，其特征在于上述資源用深部勘探技術(shù)尋找地?zé)豳Y源目的層，用鉆井技術(shù)鉆至目的層下套管進(jìn)行固井，同時(shí)對(duì)高溫水層求產(chǎn)和水層改造。根據(jù)目標(biāo)層構(gòu)造情況利用定向鉆井技術(shù)，通過石油工程壓裂技術(shù)對(duì)目標(biāo)水層礦體進(jìn)行改造，使其供水量(供熱量)達(dá)到合理的需求，依據(jù)供水量(供熱量)，確定地面電廠的設(shè)計(jì)發(fā)電量。通過采出井采水至地面，用熱交換器等裝置，使液氨轉(zhuǎn)化為氣體，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
3.如權(quán)利要求I或者2所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，其特征在于目標(biāo)層位豐富高溫，一定壓力水體的地層，通過大型壓裂技術(shù)，鉆井技術(shù)，利用定向鉆井技術(shù)對(duì)目標(biāo)水層進(jìn)行改造，使其供水量(供熱量)達(dá)到合理的需求。
4.如權(quán)利要求3所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，其特征在于要依據(jù)供水量(供熱量)，確定地面電廠的設(shè)計(jì)發(fā)電量。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝的方法，其特征在于采注水井，要依據(jù)目標(biāo)地層的水位儲(chǔ)量和熱源供應(yīng)恢復(fù)周期確定單組或多組采注井，以保證正常穩(wěn)定的生產(chǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝的方法，其特征在于采水井采水至地面，通過熱交換器，使液氨(NH3)轉(zhuǎn)化為氣體，從而推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能。
7.如權(quán)利要求6所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝的方法，其特征在于通過熱交換器的地下水，再次循環(huán)注入地層，循環(huán)往復(fù)開采。
8.如權(quán)利要求2所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝的方法，其特征在于井身結(jié)構(gòu)中的套管和采水管柱、地面管網(wǎng)用特殊的保溫層保溫，環(huán)空用99%的氮?dú)獬涮睿瑥亩苊饬藷釗p失。
9.如權(quán)利要求I或者2所述的一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，在地層深部數(shù)千米以下，地層溫度達(dá)到1001以上，地層梯度為2.5°，其地?zé)豳Y源目的層，在異常高溫地區(qū)(地殼薄弱處，巖漿活動(dòng)區(qū))，以及深大斷層處等等，都儲(chǔ)藏著豐富的地?zé)豳Y源，可供能量轉(zhuǎn)化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的方法，針對(duì)深部地層豐富高溫一定壓力水體的地層，通過大型壓裂技術(shù)，鉆井技術(shù)，利用定向鉆井技術(shù)對(duì)目標(biāo)水層進(jìn)行改造，采出井采水至地面，通過熱交換裝置，使液氨(NH3)轉(zhuǎn)化為氣體，從而推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，將地下熱能轉(zhuǎn)化為電能的循環(huán)往復(fù)的轉(zhuǎn)化過程。深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝，是一種經(jīng)濟(jì)，清潔，環(huán)保，再生，同時(shí)可循環(huán)利用的“清潔能源”，在石油勘探開發(fā)過程中，大批井深超過數(shù)千米的油氣井存在著極為豐富的地?zé)豳Y源，待油氣井開發(fā)結(jié)束后，可利用“深部地?zé)豳Y源利用及能量轉(zhuǎn)化的新工藝”就地轉(zhuǎn)化為地?zé)豳Y源，將其開發(fā)利用，形成綠色、清潔能源，可滿足未來幾十年的用電需求。
文檔編號(hào)E21B43/26GK102913403SQ20121039676
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者秦勇, 常文玖, 王金云 申請(qǐng)人:秦勇, 常文玖, 王金云