專利名稱：用于將地?zé)崮軅鬟f給攜帶能量液體的地下孔道及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下孔道，它能將孔道周圍的地?zé)崮軅鬟f給注入其中的攜帶能量的液體。
美國專利4 290 266中曾公開了一種可以被置于地下封閉洞孔中的環(huán)狀管路，一種液體可以通過該環(huán)狀管路的第一區(qū)段向下流入地下，而從該環(huán)狀管路的第二區(qū)段向上流出。這種現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是該環(huán)狀管路的兩個(gè)區(qū)段延展地彼此太近，從而使向上流的熱液體被向下流的冷液體所冷卻，導(dǎo)致的結(jié)果是整體效率很低。
另外，眾所周知，有許多深的井孔或井坑與其在地面上輔助設(shè)施一起被用來或正被用來開采石油或天然氣。這些設(shè)施常表現(xiàn)出對(duì)環(huán)境的不利，因而為了環(huán)保或其它原因，要采取越來越多的方法用于遷移或拆除這類設(shè)施，以及在停止開采石油和天然氣之后將井密封，這是一個(gè)非常昂貴的過程。
本發(fā)明的目的是提供一種前述類型的孔道，由此可以避免上述的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的孔道特征是通過權(quán)利要求書中所指出的特征來加以闡述的。
本發(fā)明通過參考附圖
來進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖大略地說明了本發(fā)明的孔道。
如圖所示，一個(gè)平臺(tái)1位于海床5上，它上層部分向上伸出海平面6。從平臺(tái)附近的海床5延伸出兩個(gè)基本上豎直的孔道區(qū)段，即第一孔道區(qū)段2和第三孔道區(qū)段4，分別通向位于地層中的7、8位置，石油和天然氣就是從這里開采出并通過孔道區(qū)段2、4運(yùn)出來的。
當(dāng)石油和天然氣的開采停止后，本發(fā)明的方法不是遷移平臺(tái)和密封孔道區(qū)段2、4，而是開鑿另一附加的或第二個(gè)孔道區(qū)段3，它將位置7和8彼此相連，從而提供了一個(gè)包括第一、第二和第三孔道區(qū)段2，3和4的孔道環(huán)路。
將一種合適的液體，如水，注入到第一孔道區(qū)段2后，該液體沿著第二孔道區(qū)段3流動(dòng)，在那里它被周圍的地層加熱，接著向上流過第三孔道區(qū)段4。這樣在孔道區(qū)段4中的已被加熱的液體就避免了被向下流過第一孔道區(qū)段2的冷水冷卻。
如果基本上垂直的孔道區(qū)段2和4象圖中所示的那樣從同一平臺(tái)1延伸，則附加的孔道區(qū)段3在它向第二區(qū)段8延伸之前，要先在遠(yuǎn)離位置7處形成一個(gè)相對(duì)較大的環(huán)路，從而確保該液體在向上流出第三孔道區(qū)段4之前，可以被加熱到接近第二孔道區(qū)段3周圍地層的溫度，即使通流速度很高。
在平臺(tái)上可以安裝一套已知的本身自有設(shè)施(沒有示出)，熱能可以通過它轉(zhuǎn)換成另一種合適的能源形式，如電能，并提供給用戶。這種設(shè)施可以包括熱交換器、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等?？梢栽O(shè)想，這套設(shè)施對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很熟悉的。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明使得設(shè)施和井坑的再利用成為可能，相反，要是對(duì)它們進(jìn)行停運(yùn)將花費(fèi)所有者很大的經(jīng)費(fèi)。本發(fā)明所提供的能源釋放物沒有污染環(huán)境，并且該能源可以從一種幾乎取之不盡的資源中得到。
為了說明提供的能量所涉及到的成本，參見以下數(shù)據(jù)。
在海床以下3500米到6000米的深度，溫度大約是90到150℃。
兩個(gè)井孔中的每一個(gè)都有大約3000米長，以便開采石油和天然氣，時(shí)下它們的成本大約為一億五千萬NOK。另外一個(gè)用來連接兩個(gè)井孔的斜鉆孔大約為1000米長，成本大約為兩千萬NOK。
例如，在北海的開采地區(qū)Statfjord B有大約40口井，它們將在2003年左右與平臺(tái)一起被關(guān)閉，但是通過應(yīng)用本發(fā)明，這些井可以作為20個(gè)孔道環(huán)路的一部分用來生產(chǎn)地?zé)崮?，而平臺(tái)則可以被用作上面提到的設(shè)施的底架臺(tái)座。
應(yīng)當(dāng)理解，能在孔道區(qū)段內(nèi)插入內(nèi)部可流液體的管子。
象這樣的油田，可以運(yùn)用以下的數(shù)據(jù)管的內(nèi)徑 0.215m水流量 700m3/h水流速 5.32m/s水泵上游水流的入口溫度 20℃水泵下游水流的出口溫度 40℃鉆井中水流的出口溫度 90℃
孔道長度 7000m泵功率 1.72MW熱功率 40MW根據(jù)粗略的估計(jì)，這一熱功率可以提供大約5兆瓦的有效輸出，這樣油田中的20個(gè)孔道環(huán)路就能夠提供100兆瓦的總輸出。
盡管本發(fā)明的上述描述中宣稱兩個(gè)孔道區(qū)段可以通過另一附加孔道區(qū)段來彼此相連，但應(yīng)當(dāng)理解，也可以將兩個(gè)以上的孔道區(qū)段彼此相連。
權(quán)利要求
1.一種地下孔道，能將其周圍的地?zé)崮軅鬟f給注入其中的攜帶能量的液體，其特征在于該孔道包含至少兩個(gè)孔道區(qū)段，如第一孔道區(qū)段(2)和第三孔道區(qū)段(4)，從孔道區(qū)段的縱向來看，它們從地面向地下延伸，彼此離開一段距離；至少有一個(gè)第二孔道區(qū)段(3)，在地下位置7和8將第一孔道區(qū)段(2)和第三孔道區(qū)段(4)相連，第一和第三孔道區(qū)段(2，4)分別是由先前的封閉井組成，這些井原來是用于從海中開采油氣的。
2.權(quán)利要求1中的方法，用來制造一個(gè)能將地?zé)崮軅鹘o注入其中的攜帶能量液體的地下孔道，其特征在于至少兩個(gè)孔道區(qū)段，如第一孔道區(qū)段(2)和第三孔道區(qū)段(4)，從孔道區(qū)段的縱向來看，兩孔道區(qū)段(2，4)從地面向地下延伸，彼此離開一段距離，而且至少有一個(gè)第二孔道區(qū)段(3)，將第一和第三孔道區(qū)段(2，4)彼此相連，于是液體從第一孔道區(qū)段(2)向下注入，流經(jīng)第二孔道區(qū)段(3)，從第三孔道區(qū)段(4)向上流出，在第一和第三孔道區(qū)段(2，4)通過第二孔道區(qū)段(3)彼此連接之前，第一和第二孔道區(qū)段(2，4)被用來開采油氣。
全文摘要
一種地下孔道,能將其周圍的地?zé)崮軅鬟f給注入其中的攜帶能量的液體。根據(jù)本發(fā)明,至少兩個(gè)基本豎直延伸的孔道區(qū)段(2,4)的下端(7,8)通過一個(gè)附加的孔道區(qū)段(3)相互連接,管道區(qū)段(2,4)原來是作為開采石油和天然氣的井。
文檔編號(hào)E21B43/30GK1179206SQ96192635
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月27日
發(fā)明者艾恩納·蘭格塞特 申請(qǐng)人:艾恩納·蘭格塞特