Способ извлечения геотермальной энергии

)5 Е 21 В 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТ ду оа (Я отвод их смеси на повышения тепло- , имеющих различпредварительно еское сопротивлеменяют.его в соотй зависимостью. б повышения степеальной энергии не ния геотермальной х пород. где нагнетых в разных пластах, и поверхность Земли, Для использования пластов ную проницаемость, определяют гидравлич ние каждого пласта и из ветствии с определенноОднако, такой спасо ни извлечения геотерм применим для извлече энергии из горячих горны ля ор д звестен ной энерг ательной екающих теплонос ллельно в ы, смеше способ извлечения геотерии, включающий бурение наи добычной скважин геотермальные пласты, проителя через гидравлически ключенные геотермальные ние теплоносителей, нагремаль гнет перескачку пара пласт ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Ярославский отдел Камского научно-исследовательского института комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин(56) Авторское свидетельство СССР 1 ч 1307176, кл, Г 24 В 3/08, 30,04,87,Авторское свидетельство СССР М 1390345, кл. Е 21 В 43/28, 23,04.88.(57) Изобретение относится к горной пром-сти, а именно к геотермальной энергетике. Цель - повышение эффективности извлечения геотермальной энергии путем обеспечения однородного распределения теплоносителя в системах трещин гидроразрыва, Вскрывают геотермальный массив нагнетательной скважиной С), имеющей наклонный интервал. На на обретение относится к геотермальергетике и может быть использовано звлечения тепловой энергии горных клонном интервале этой С проводят серию вертикальных гидроразрывов горных пород и формируют систему трещин (СТ), Определяют гидравлическое сопротивление выделенных групп СТ; Добычную С пробуривают так, чтобы ее наклонный интервал пересекал СТ,. Устанавливают в нагнетательной С колонну внутренних труб. На наклонном участке колонны внутренних труб между трещинами гидрораэрыва, относящимися к различным группам трещин (ГТ), устанавливают пакерующий затрубное пространство элемент, Теплоноситель нагнетают через колонну внутренних труб в первую ГТ, а через затрубное пространство - во вторую ГТ. Распределение теплоносителя меж первой и второй ГТ осуществляют регулир вочнцми вентилями, установленным на зкачной С. Величины потока в каждую ГТ регулируют в соответствии с их гидравлическим сопротивлением, Нагретый в ГТ до температуры горных пород теплоноситель через добычную С выводя на поверхность земли,1 з п,ф лы,1 ил.450 тагельная идобычная скважины соединены большим число трещин гидроразрыва, а гидравлическое сопротивление трещин непредсказуемо меняется в процессе их эксплуатации.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ извлечения геотермальной энергии, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин, имеющих наклонные интервалы, формирование на наклонных интервалах скважин систем вертикальных трещин гидроразрыва прокачку теплоносителя через нагнетательную скважину, системы трещин и добычную скважину, Кроме того, в этом способе расход теплоносителя регулируется между системами трещин, расположенных на разных глубинах,Недостатком известного способа, является низкое теплоиспольэование трещингидроразрыва систем иэ-за различного распределения (растекания) теплоносителя втрещинах вследствие их отличия по раскрытию и габаритам, что снижает степень извлечения геотермальной энергии иэ систем,состоящих из большого числа трещин.Цель изобретения - повышение эффективности извлечения геатермальной энергии путем обеспечения однородногораспределения теплоносителя в трещинах.Указанная цель достигается тем, что вспособе извлечения геотермальной энергии, включающем бурение нагнетательной идобычной скважин с наклонными участкамив их забойной части. формирование в породах между скважинами в интервале их наклонных участков систем вертикальныхтрещин гидроразрыва, прокачку теплоносителя из нагнетательной скважины в добычную через систему трещин, систему трещинразделяют на группы, определяют гидравлическое сопротивление каждой группы, атеплоноситель прокачивают раздельнымипотоками через каждую выделенную группутрещин, при этом величину потока регулируют в соответствии с гидравлическим сопротивлением группы, Другим отличиемявляется то, что группы трещин в системевыделяют путем перекрытия нагнетательной скважины между трещинами системы, аввод теплоносителя в группы трещин осуществляют через колонну внутренних труби затрубное пространство нагнетательнойскважины,Однородное распределение теплоносителя в трещинах обусловлено уменьшениемчисла трещин, через которые регулируетсяпоток теплоносителя, что обеспечиваетблизкую скорость движения термоконвективных фронтов и одновременную "отработку" трещин,На чертеже представлена схема осуществления способа извлечения геотермаль 5 ной энергии,Схема содержит нагнетательную 1 и добычную 2 скважины, систему трещин 3, колонну внутренних труб 4, элемент 5,пакерующий затрубное пространство, регу 10 лировочные вентили 6,Способ осуществляется следующим образом.Пробуривают нагнетательную скважину1, имеющую наклонный интервал, С по 15 мощью гидравлического разрыва горных пород на наклонном интервале этой скважиныформируют систему трещин 3. Пробуриваютдобычную скважину 2 так, чтобы ее наклонный интервал пересекал трещины гидрораз20 рыва. УстанавЛивают в нагнетательнойскважине 1 колонну внутренних труб 4. Нанаклонном участке колонны внутреннихтруб между трещинами гидрораэрыва устанавливают пакерующий затрубное про 25 странство элемент 5.для исключениягидравлической связи в нагнетательнойскважине между образовавшимися такимобразом группами трещин 1 и 11. Теплоноситель нагнетается через колонну внутренних30 труб в группу трещин 1. а через затрубноепространство нагнетательной скважины - вгруппу 11, При этом распределение количества теплоносителя по группам 1 и 11 осуществляется с помощью регулировочных35 вентилей б за счет изменения гидравлического сопротивления межтрубного пространства (для 11) и.колонны внутреннихтруб (для 1) нагнетательной скважины.Нагретый в трещинах до температурыгорных пород теплоноситель из групп тре 40 щин через добычную скважину выводитсяна поверхность Земли.Использование данного способа извлечения геотермальной энергии в области геотермальной энергетики позволит45 уменьшить затраты на строительство петрогеотермальной циркуляционной системы иувеличить срок ее эксплуатации. Формул а и зо 6 рете н и я 1, Способ извлечения геотермальной энергии, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин с наклонными участками в их забойной части, формирование в породах между скважинами в интервале их наклонных участков систем вертикальных трещин гидроразрыва, прокачку теплоносителя из нагнетательной скважины в добычную через систему трещин, о т л и ч а1710711 ЪСоставитель Н,РуденкоРедактор Н.Химчук Техред М.Моргентал. Корректор Н.Ревск Подписноеретениям и открытиямвская наб., 4/5 ГКНТ С оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 1ю щ и й с я тем, что. с целью повышенияэффективности извлечения геотермальнойэнергии путем обеспечения однородногораспределения теплоносителя в трещинах,систему трещин разделяют на группы, 5определяют гидравлическое сопротивление каждой группы, а теплоноситель про-качивают раздельными потоками через.каждую выделенную группу трещин, приэтом величину потока регулируют в соот з 318 . ТиражВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,ветствии с гидравлическим сопротивлением группы,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что группы трещин в системе выделяют путем перекрытия нагнетательной скважины между трещинами системы, а ввод теплоносителя в группы трещин осуществляют через колонну внутренних труб и эатрубное пространство нагнетательной скважины.