[發(fā)明專利]多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流動(dòng)傳熱的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810161932.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108397190B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋先知;石宇;李根生;黃中偉;田守嶒;王海柱;史懷忠;盛茂;張逸群;楊睿月;李敬彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;周子軼

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流動(dòng)傳熱的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：圍壓釜，圍壓釜包括上蓋、釜壁以及下蓋，上蓋、釜壁以及下蓋圍構(gòu)而成圍壓腔；筒體，筒體設(shè)置在圍壓釜的圍壓腔內(nèi)，筒體內(nèi)能設(shè)置有巖樣；測(cè)試機(jī)構(gòu)，測(cè)試機(jī)構(gòu)穿設(shè)在圍壓釜的上蓋上，并伸入筒體內(nèi)；注入機(jī)構(gòu)，注入機(jī)構(gòu)能與測(cè)試機(jī)構(gòu)連通，用于注入取熱流體；開(kāi)采機(jī)構(gòu)，開(kāi)采機(jī)構(gòu)能與測(cè)試機(jī)構(gòu)連通，用于取出取熱流體；地?zé)嵫h(huán)控制機(jī)構(gòu)，地?zé)嵫h(huán)控制機(jī)構(gòu)用于向圍壓釜和巖樣提供地?zé)崃黧w。本申請(qǐng)客觀真實(shí)反應(yīng)多分支井地?zé)嵯到y(tǒng)的取熱情況。模擬地?zé)嵯到y(tǒng)流動(dòng)傳熱過(guò)程的多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠?yàn)樾滦偷母咝У统杀径喾种Ь責(zé)嵯到y(tǒng)的研究提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具體而言，涉及一種多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流 動(dòng)傳熱的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為一種清潔可再生能源，地?zé)崮芫哂袃?chǔ)量豐富、分布廣泛和低碳環(huán)保等 優(yōu)點(diǎn)。此外，與太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能等新能源不同，地?zé)崮懿皇芴鞖獾纫蛩?限制，可以穩(wěn)定產(chǎn)熱。因此，地?zé)崮芤驯粡V泛用于供暖和發(fā)電等，被作為應(yīng)對(duì) 傳統(tǒng)化石能源帶來(lái)的資源枯竭和環(huán)境污染等問(wèn)題的重要接替能源。

我國(guó)地?zé)豳Y源豐富，據(jù)國(guó)土資源部2015年數(shù)據(jù)顯示，全球5km以內(nèi)地?zé)豳Y 源量約4900萬(wàn)億噸標(biāo)煤，中國(guó)約占1/6。但我國(guó)已探明的地?zé)豳Y源中，砂巖地?zé)?儲(chǔ)層占比較大，其具有產(chǎn)量低、回灌難等問(wèn)題，使傳統(tǒng)直井地?zé)嵯到y(tǒng)取熱效率 低，限制了地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用。

因此，目前已提出利用多分支井技術(shù)開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源的方法，其原理是：利 用徑向水平井技術(shù)在直井上側(cè)鉆若干分支井眼，增加井眼與地?zé)醿?chǔ)層的連通性， 提高系統(tǒng)的注入能力與生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的高效開(kāi)發(fā)。進(jìn)一步，還可利 用多分支井技術(shù)實(shí)現(xiàn)同井上注下采，減少鉆井?dāng)?shù)量，降低地?zé)衢_(kāi)發(fā)成本。2008 年，在立陶宛的一口地?zé)嶙⑷刖校枚喾种Ь骄夹g(shù)在一口注入井內(nèi) 側(cè)鉆12個(gè)長(zhǎng)為40m的分支井井眼，將注入量提高了14％。該現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明了多分 支井技術(shù)在地?zé)衢_(kāi)發(fā)領(lǐng)域的可行性和巨大潛力。

綜上，對(duì)多分支井地?zé)嵯到y(tǒng)的研究具有重要意義，需要對(duì)其流動(dòng)傳熱機(jī)制 和分支井結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)開(kāi)展深入研究。但目前有關(guān)多分 支井地?zé)嵯到y(tǒng)的研究較少，并且停留在數(shù)值模擬和理論分析階段，缺乏可以用 于研究多分支井地?zé)嵯到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使其真正得以應(yīng)用。

因此，非常有必要以多分支井技術(shù)和地?zé)崃鲃?dòng)傳熱理論為基礎(chǔ)，進(jìn)一步研 究多分支井地?zé)嵯到y(tǒng)的可行性，設(shè)計(jì)一種多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流動(dòng)傳熱 的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供一種多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流動(dòng)傳熱的實(shí)驗(yàn)系 統(tǒng)，其能夠針對(duì)多分支井開(kāi)發(fā)地?zé)峒夹g(shù)，提供相配套的多功能模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 以利于進(jìn)一步研究多分支井開(kāi)發(fā)地?zé)崮艿目尚行浴?/p>

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N多分支井用的模擬地?zé)衢_(kāi)發(fā)流動(dòng)傳熱 的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

圍壓釜，所述圍壓釜包括上蓋、釜壁以及下蓋，所述上蓋、釜壁以及所述 下蓋圍構(gòu)而成圍壓腔；

筒體，所述筒體設(shè)置在所述圍壓釜的圍壓腔內(nèi)，所述筒體內(nèi)能設(shè)置有巖樣；

測(cè)試機(jī)構(gòu)，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)穿設(shè)在所述圍壓釜的上蓋上，并伸入所述筒體內(nèi)；

注入機(jī)構(gòu)，所述注入機(jī)構(gòu)能與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)連通，用于注入取熱流體；

開(kāi)采機(jī)構(gòu)，所述開(kāi)采機(jī)構(gòu)能與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)連通，用于取出取熱流體；

地?zé)嵫h(huán)控制機(jī)構(gòu)，所述地?zé)嵫h(huán)控制機(jī)構(gòu)用于向所述圍壓釜和巖樣提供 地?zé)崃黧w；

控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)分別與所述注入機(jī)構(gòu)、所述開(kāi)采機(jī)構(gòu)以及所述地 熱循環(huán)控制機(jī)構(gòu)電性連接，用于分別對(duì)所述注入機(jī)構(gòu)、所述開(kāi)采機(jī)構(gòu)以及所述 地?zé)嵫h(huán)控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述圍壓釜外還罩設(shè)有保溫套，所述控制機(jī)構(gòu)能對(duì)所述保溫套進(jìn) 行控制。