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专利号: 2020103884635
申请人: 延安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水热型地热井产热能评价系统,其特征在于,包括控制单元(1)和分别与该控制单元(1)连接的钻探装置(2)、热能检测装置(3)以及爆破压裂装置(4);

所述控制单元(1)用于控制所有装置和单元的运行;

所述钻探装置(2)包括钻井(2-1),钻井(2-1)与控制单元(1)连接,控制单元(1)控制钻井(2-1)钻探到一级深度、二级深度以及深层深度;

所述热能检测装置(3)包括温度检测件(3-1),温度检测件(3-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度、二级深度以及深层深度的热能进行检测,温度检测件(3-1)还与控制单元(1)连接;

所述爆破压裂装置(4)用于接收控制单元(1)的信号,在温度检测件(3-1)分别对每级深度进行热能检测的同时对该深度进行横向爆破。

2.如权利要求1所述的一种水热型地热井产热能评价系统,其特征在于,所述控制单元(1)还与压力检测装置(6)、孔隙率检测单元(7)、数据分析处理单元(8)以及数值显示单元(5)连接;

所述压力检测装置(6)包括压力检测件(6-1),压力检测件(6-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度、二级深度以及深层深度的压力进行检测,压力检测件(6-1)与控制单元(1)连接;

所述孔隙率检测单元(7)包括孔隙率测量仪(7-1),孔隙率测量仪(7-1)与控制单元(1)连接用于检测不同储热层的孔隙率;

所述数据分析处理单元(8)用于分析和处理所有检测到的数据,并将检测到的数据整理成数字表格,用于后续分析整理;

所述数值显示单元(5)用于将数据分析处理单元的数据显示出来,以便更直观的理解。

3.如权利要求1所述的一种水热型地热井产热能评价系统,其特征在于,所述热能检测装置(3)还包括一级套管(3-2)、二级套管(3-3)、三级套管(3-4)和封隔器(3-5);所述一级套管(3-2)、二级套管(3-3)、三级套管(3-4)分别对应送入到一级深度、二级深度以及深层深度;所述封隔器(3-5)的驱动装置与控制单元(1)连接,控制单元(1)能控制封隔器(3-5)运动到不同的深度对不同深度的热能进行封隔。

4.如权利要求1所述的一种水热型地热井产热能评价系统,其特征在于,所述爆破压裂装置(4)采用的压裂技术为限流压裂技术或者水力喷裂技术,爆破压裂装置(4)利用导线将其分别送入到一级套管(3-2)、二级套管(3-3)或三级套管(3-4),爆破压裂装置(4)对一级套管(3-2)、二级套管(3-3)或三级套管(3-4)进行爆破处理,利用爆破装置将套管壁爆破,爆破后射孔,射孔后利用水源将裂孔压裂,使裂孔产生裂缝,在产生裂纹后,向其内部注入导热填料,在添加导热填料后,使裂缝延伸到预设的长度,之后控制单元(1)控制热能检测装置(3)采集裂缝横向温度。

5.如权利要求2所述的一种水热型地热井产热能评价系统,其特征在于,所述温度检测件(3-1)为温度传感器,温度检测件(3-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度、二级深度以及深层深度的热能进行检测,温度传感器与控制单元(1)连接;所述压力检测件(6-1)为压力传感器,压力检测件(6-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度、二级深度以及深层深度的压力进行检测,压力传感器与控制单元(1)连接,温度传感器和压力传感器用于检测不同位置横向和纵向温度以及压力。

6.一种水热型地热井产热能评价方法,其特征在于,

1)利用控制单元(1)启动钻探装置的钻井(2-1)使先钻探到一级深度,具体钻探方法与现有技术中的钻探方法相同;

2)在钻探装置(2)钻探到一级深度后,向其内部下一级套管(3-2),使一级套管(3-2)进入到一级深度;

3)在一级套管(3-2)的底部安装浮箍;

4)爆破压裂装置(4)放入到一级套管(3-2)中,利用爆破压裂装置(4)对一级套管(3-2)进行爆破处理;

5)向钻孔内注入导热材料,导热材料后进入到孔壁出现的横向裂纹内,裂纹会延伸到预设的长度;

6)产生横向裂纹后,将热能检测装置(3)的温度检测件(3-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度中,分别对一级深度的横向和纵向温度进行检测;

7)压力检测装置(6)的压力检测件(6-1)和孔隙率检测单元(7)的孔隙率测量仪(7-1)也都通过电缆放入到钻孔中对该层深度的压力和孔隙率进行检测;

8)一级深度的温度检测完成后,利用控制单元(1)继续启动钻探装置的钻井(2-1)使继续向下钻探到二级深度,具体钻探方法与现有技术中的钻探方法相同;

9)在钻探装置(2)钻探到二级深度后,向其内部下二级套管(3-3),使二级套管(3-3)进入到二级深度;

10)在二级套管(3-3)的底部安装浮箍;

11)启动控制单元(1)控制封隔器(3-5)运动到一定深度对热能进行封隔;

12)将爆破压裂装置(4)放入到二级套管(3-3)中,利用爆破压裂装置(4)对二级套管(3-3)进行爆破处理;

13)向钻孔内注入导热材料,导热材料后进入到孔壁出现的横向裂纹内,裂纹会延伸到预设的长度;

14)产生横向裂纹后,将热能检测装置(3)的温度检测件(3-1)通过电缆放入到钻孔中用于对一级深度中,分别对一级深度的横向纵向温度进行检测;

15)压力检测装置(6)的压力检测件(6-1)和孔隙率检测单元(7)的孔隙率测量仪(7-1)也都通过电缆放入到钻孔中对该层深度的压力和孔隙率进行检测;

16)二级深度的温度检测完成后,利用控制单元(1)继续启动钻探装置的钻井(2-1)使继续向下钻探到深层深度;

17)在钻探装置(2)钻探到深层深度后,向其内部下三级套管(3-4),使三级套管(3-4)进入到深层深度,深层深度为储热层,储热层的热能检测方法与二级深度的热能检测方法相同;

18)所有的数据检测好之后发送给数据分析处理单元(8)对数据进行分析和处理同时显示在数值显示单元(5)的显示屏上。