本發(fā)明涉及干熱巖人工建造熱儲(chǔ)層領(lǐng)域，特別涉及一種人工建造干熱巖熱儲(chǔ)層的方法。

背景技術(shù)：

干熱巖資源分布廣泛，蘊(yùn)藏豐富，具有可觀的開(kāi)采價(jià)值，干熱巖開(kāi)發(fā)技術(shù)中最主要的是熱儲(chǔ)層的建造問(wèn)題，從世界上其他國(guó)家已開(kāi)發(fā)的干熱巖項(xiàng)目來(lái)看，人工熱儲(chǔ)層建造的質(zhì)量直接影響了干熱巖項(xiàng)目的商用價(jià)值。而目前在干熱巖開(kāi)發(fā)中，人工建造熱儲(chǔ)層主要是采用大型水力壓裂技術(shù)，由于干熱巖資源多處于地殼深部，常常伴隨著很高的地應(yīng)力，因此對(duì)壓裂的壓力要求較高，而目前的設(shè)備并不能提供足夠高的壓裂壓力，再者水利壓裂的裂紋通常不能沿既定方向延伸，存在不能較好的控制裂縫發(fā)展方向的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)干熱巖時(shí)，不能產(chǎn)生預(yù)期的裂縫這一技術(shù)問(wèn)題，由于干熱巖資源多處于地殼深部，常常伴隨著很高的地應(yīng)力，因此對(duì)壓裂的壓力要求較高，而目前的設(shè)備并不能提供足夠高的壓裂壓力，再者水力壓裂通常不能沿既定方向延伸，存在不能較好的控制裂縫發(fā)展方向的問(wèn)題，提供一種人工建造干熱巖熱儲(chǔ)層的方法。

一種人工建造干熱巖熱儲(chǔ)層的方法，其特征在于：熱儲(chǔ)層造縫采用分層分段爆破造縫的方式進(jìn)行，根據(jù)干熱巖開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的規(guī)模以及干熱巖開(kāi)發(fā)區(qū)的相關(guān)地質(zhì)資料確定熱儲(chǔ)層頂板位置、熱儲(chǔ)層底板位置、監(jiān)測(cè)井、生產(chǎn)井和注入井井位，第一梯次鉆井作業(yè)完成后，在水平井段用高壓脈沖射流鉆具，形成數(shù)個(gè)等間距且具有一定寬度的空腔，然后向水平井注入液體炸藥，注藥液線位置為水平井橫截面積二分之一處，然后從注入井下入電磁起爆器，在用巖粉分別回填至生產(chǎn)井和注入井，達(dá)到密封井眼的效果；同時(shí)，在監(jiān)測(cè)井下入微震監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)爆破造縫效果，實(shí)施爆破后，待裂縫充分發(fā)展可再次實(shí)施爆破作業(yè)，待人工裂縫群達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可停止爆破作業(yè)；

其具體實(shí)施步驟為：

一、根據(jù)干熱巖開(kāi)采項(xiàng)目的規(guī)模和干熱巖開(kāi)發(fā)區(qū)的的地質(zhì)資料確定人工建造熱儲(chǔ)層頂板、熱儲(chǔ)層底板、生產(chǎn)井、注入井、水平井井位，確定施工方案；

二、施工方案確定后開(kāi)始第一梯次爆破作業(yè)，并分別施工監(jiān)測(cè)井和生產(chǎn)井，待生產(chǎn)井施工完成后，根據(jù)生產(chǎn)井水平段的位置施工注入井，確保生產(chǎn)井和注入井聯(lián)通；

三、待鉆井作業(yè)完成后，分別在生產(chǎn)井和注入井中下入套管，從生產(chǎn)井下入高壓脈沖射流鉆具，并在水平井段等距切割干熱巖層，形成具有一定寬度橫截面為圓形的空腔，從生產(chǎn)井下入鉆桿，并注入液體炸藥，從注入井下入電磁起爆器，然后再注入一定量的巖粉，再用上密封板夯實(shí)巖粉，并壓緊巖粉；

四、啟動(dòng)微震監(jiān)測(cè)裝置，待地面工作準(zhǔn)備完成后起爆，通過(guò)微震監(jiān)測(cè)裝置判斷爆破造縫是否結(jié)束；

五、待第一梯次爆破造縫結(jié)束后，進(jìn)行第二梯次的鉆井作業(yè)，鉆井作業(yè)完成后，從注入井注入液體炸藥，再下入電磁起爆器，最后注入巖粉，并夯實(shí)巖粉，啟動(dòng)微震監(jiān)測(cè)裝置，待地面工作準(zhǔn)備完成后，實(shí)施第二梯次爆破作業(yè)，通過(guò)微震監(jiān)測(cè)裝置確定第二梯次的爆破造縫完成，待第二梯次的爆破造縫完成后，開(kāi)始第三梯次的鉆井作業(yè)；

六、鉆井工作完成后，從生產(chǎn)井下入套管，然后注入液體炸藥，再下入電磁起爆器，最后注入巖粉，并夯實(shí)巖粉；

七、監(jiān)測(cè)井的微震監(jiān)測(cè)裝置，待地面工作完成后，實(shí)施第三梯次爆破，通過(guò)監(jiān)測(cè)井的微震監(jiān)測(cè)裝置確定第三梯次的爆破造縫完成，造縫完成后在出水段建造人工過(guò)濾層，過(guò)濾層內(nèi)下入花管，花管上部下入套管；

所述高壓脈沖射流鉆具的射流為低溫射流，使干熱巖在溫差作用下形成裂隙；射流中含有粒料，使干熱巖在粒料的作用下產(chǎn)生疲勞裂紋；

所述空腔與水平井軸線垂直，空腔向底板延伸的垂直距離應(yīng)大于空腔向頂板延伸的垂直距離，空腔能加強(qiáng)爆破的氣楔作用，同時(shí)為干熱巖層提供自由面，強(qiáng)化爆破造縫效果。

所述液體炸藥為具有高能量密度的特殊鈍感混合液體炸藥，所述液體炸藥的波阻抗與干熱巖的波阻抗相近，所述液體炸藥能夠在地下高溫高壓高地應(yīng)力的特殊條件下正常工作，具有起爆能較高的特點(diǎn)；

所述電磁起爆器具有一定的抗沖擊能力，能夠保證在用上密封板夯實(shí)巖粉后，電磁起爆器能正常使用，其起爆導(dǎo)線外層有一層保護(hù)層，能夠保證在用上密封板夯實(shí)巖粉后，起爆導(dǎo)線能正常工作，

所述鉆桿為加厚鉆桿，能承受第一、第二梯次爆破產(chǎn)生的沖擊載荷；所

述微震監(jiān)測(cè)裝置能承受高溫的特殊環(huán)境，在高溫環(huán)境下能正常工作；

液體炸藥在注入時(shí)應(yīng)具有一定的壓力，能保證液體炸藥充滿裂縫；

所述定向段下入套管，套管使注藥液線高于裂縫中液體炸藥的位置，起到用套管中大藥量引爆裂縫中小藥量的作用；

第二爆破點(diǎn)距離第一爆破點(diǎn)的垂直距離應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)要求，第二爆破點(diǎn)距離第一爆破點(diǎn)的水平距離應(yīng)為水平井長(zhǎng)度的三分之一；

第三爆破點(diǎn)距離第二爆破點(diǎn)的垂直距離應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)要求，第三爆破點(diǎn)距離第二爆破點(diǎn)的水平距離應(yīng)為水平井長(zhǎng)度的三分之一；

生產(chǎn)井的終孔孔深應(yīng)當(dāng)大于注入井的終孔孔深，生產(chǎn)井出水段處于熱儲(chǔ)層溫度較高處，出水段下入花管，花管與地層之間的環(huán)空間隙用砂石充填，形成人工過(guò)濾層。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明不僅能提高造縫質(zhì)量，形成大體積的人工裂縫群，同時(shí)能減少地面振動(dòng)，且不需大型的水力壓裂，有助于提高干熱巖層的利用率，為實(shí)現(xiàn)干熱巖的商用提供了條件。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明第一梯次爆破圖。

圖2是本發(fā)明第二梯次爆破圖。

圖3是本發(fā)明第三梯次爆破圖。

圖4是本發(fā)明爆破結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種人工建造干熱巖熱儲(chǔ)層的方法，具體實(shí)施步驟如下：

一、根據(jù)干熱巖開(kāi)采項(xiàng)目的規(guī)模和干熱巖開(kāi)發(fā)區(qū)的的地質(zhì)資料確定人工建造熱儲(chǔ)層頂板1、熱儲(chǔ)層底板2、生產(chǎn)井3、注入井4、水平井6井位，確定施工方案；

二、施工方案確定后開(kāi)始第一梯次爆破作業(yè)，并分別施工監(jiān)測(cè)井11和生產(chǎn)井3，待生產(chǎn)井施工完成后，根據(jù)生產(chǎn)井水平段的位置施工注入井4，確保生產(chǎn)井和注入井聯(lián)通；

三、待鉆井作業(yè)完成后，分別在生產(chǎn)井3和注入井4中下入套管，從生產(chǎn)井3下入高壓脈沖射流鉆具，并在水平井段等距切割干熱巖層，形成具有一定寬度橫截面為圓形的空腔5，從生產(chǎn)井3下入鉆桿12，并注入液體炸藥，從注入井4下入電磁起爆器8，然后再注入一定量的巖粉9，再用上密封板13夯實(shí)巖粉9，并壓緊巖粉9；

四、啟動(dòng)微震監(jiān)測(cè)裝置10，待地面工作準(zhǔn)備完成后起爆，通過(guò)微震監(jiān)測(cè)裝置10判斷爆破造縫是否結(jié)束；

五、待第一梯次爆破造縫結(jié)束后，進(jìn)行第二梯次的鉆井作業(yè)，鉆井作業(yè)完成后，從注入井4注入液體炸藥，再下入電磁起爆器8，最后注入巖粉，并夯實(shí)巖粉，啟動(dòng)微震監(jiān)測(cè)裝置10，待地面工作準(zhǔn)備完成后，實(shí)施第二梯次爆破作業(yè)，通過(guò)微震監(jiān)測(cè)裝置10確定第二梯次的爆破造縫完成，待第二梯次的爆破造縫完成后，開(kāi)始第三梯次的鉆井作業(yè)；

六、鉆井工作完成后，從生產(chǎn)井1下入套管14，然后注入液體炸藥，再下入電磁起爆器8，最后注入巖粉9，并夯實(shí)巖粉9；

七、監(jiān)測(cè)井的微震監(jiān)測(cè)裝置10，待地面工作完成后，實(shí)施第三梯次爆破，通過(guò)監(jiān)測(cè)井11的微震監(jiān)測(cè)裝置10確定第三梯次的爆破造縫完成，造縫完成后在出水段建造人工過(guò)濾層15，過(guò)濾層內(nèi)下入花管16，花管16上部下入套管14；

所述高壓脈沖射流鉆具的射流為低溫射流，使干熱巖在溫差作用下形成裂隙；射流中含有粒料，使干熱巖在粒料的作用下產(chǎn)生疲勞裂紋；

所述空腔5與水平井6軸線垂直，空腔向底板延伸的垂直距離應(yīng)大于空腔向頂板延伸的垂直距離，空腔能加強(qiáng)爆破的氣楔作用，同時(shí)為干熱巖層提供自由面，強(qiáng)化爆破造縫效果。

所述液體炸藥為具有高能量密度的特殊鈍感混合液體炸藥，所述液體炸藥的波阻抗與干熱巖的波阻抗相近，所述液體炸藥能夠在地下高溫高壓高地應(yīng)力的特殊條件下正常工作，具有起爆能較高的特點(diǎn)；

所述電磁起爆器8具有一定的抗沖擊能力，能夠保證在用上密封板13夯實(shí)巖粉9后，電磁起爆器能正常使用，其起爆導(dǎo)線17外層有一層保護(hù)層，能夠保證在用上密封板13夯實(shí)巖粉9后，起爆導(dǎo)線17能正常工作，

所述鉆桿12為加厚鉆桿，能承受第一、第二梯次爆破產(chǎn)生的沖擊載荷；

所述微震監(jiān)測(cè)裝置10能承受高溫的特殊環(huán)境，在高溫環(huán)境下能正常工作；

液體炸藥在注入時(shí)應(yīng)具有一定的壓力，能保證液體炸藥充滿裂縫；

所述定向段下入套管14，套管14使注藥液線7高于裂縫中液體炸藥的位置，起到用套管中大藥量引爆裂縫中小藥量的作用；

第二爆破點(diǎn)19距離第一爆破點(diǎn)18的垂直距離應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)要求，第二爆破點(diǎn)19距離第一爆破點(diǎn)18的水平距離應(yīng)為水平井長(zhǎng)度的三分之一；

第三爆破點(diǎn)20距離第二爆破點(diǎn)19的垂直距離應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)要求，第三爆破點(diǎn)20距離第二爆破點(diǎn)19的水平距離應(yīng)為水平井長(zhǎng)度的三分之一；

生產(chǎn)井3的終孔孔深應(yīng)當(dāng)大于注入井4的終孔孔深，生產(chǎn)井3出水段處于熱儲(chǔ)層溫度較高處，出水段下入花管16，花管16與地層之間的環(huán)空間隙用砂石充填，形成人工過(guò)濾層15。