[發明專利]砂巖熱儲三開地熱井井身結構及施工方法

在審

• 申請號: 202110024084.2
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112727377A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 劉斌;李紅巖;王鵬濤;王江峰;張獻喻;黃海;王萍;隋少強;趙宇璇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;中石化綠源地熱能（陜西）開發有限公司;西安石油大學
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B7/20;E21B17/08
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 汪重慶

1.砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，包括依次連接的一開套管、一開二開過渡懸掛器、二開套管、二開三開過渡懸掛器以及三開套管；所述一開二開過渡懸掛器采用第一全密封懸掛器或者導流懸掛器；所述二開三開過渡懸掛器采用第二全密封懸掛器；所述一開套管以及一開二開過渡懸掛器的外部由水泥全封，所述二開套管以及二開三開過渡懸掛器的外部設置有聯體傘式分層止水器，所述三開套管的外部設置有篩管。

2.根據權利要求1所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述第一全密封懸掛器包括一開公母接頭和懸掛密封組串，所述懸掛密封組串包括自上而下依次相接并整體設置于芯管外壁的上座封、橡膠密封組件、下座封以及鎖定螺母，所述下座封靠近芯管一側開設有下端貫通的臺階槽，所述臺階槽處設置有止逆鎖定棘，所述止逆鎖定棘下端與鎖定螺母相接；所述止逆鎖定棘的公齒與芯管的母齒相互鑲合；所述套管公扣與二開套管接箍母扣連接并擰緊。

3.根據權利要求1所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述導流懸掛器包括一開公母接頭和翼形懸掛芯管，懸掛后懸掛部位環空被懸掛翼分隔成六等分通透的弧形導流槽，以便固井時水泥溢出導流。

4.根據權利要求1所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述第二全密封懸掛器包括一開公母接頭和懸掛密封組串，所述懸掛密封組串包括自上而下依次相接并整體設置于芯管外壁的上座封、橡膠密封組件、下座封以及鎖定螺母，所述下座封靠近芯管一側開設有下端貫通的臺階槽，所述臺階槽處設置有止逆鎖定棘，所述止逆鎖定棘下端與鎖定螺母相接；所述止逆鎖定棘的公齒與芯管的母齒相互鑲合；所述套管公扣與二開套管接箍母扣連接并擰緊。

5.根據權利要求1所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述篩管為定向井橋式篩管或直井包網纏絲篩管。

6.根據權利要求1所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述一開套管采用Φ339.7mm×9.65mm鋼級J55套管，長度450m。

7.根據權利要求6所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述二開套管采用Φ244.5mm×8.94mm鋼級J55套管，長度1630m。

8.根據權利要求7所述的砂巖熱儲三開地熱井井身結構，其特征在于，所述三開套管采用Φ177.8mm×9.19mm鋼級N80套管，長度980m。

9.權利要求2所述砂巖熱儲三開地熱井井身結構的施工方法，其特征在于，包括依次下入一開套管、第一全密封懸掛器、二開套管、二開三開過渡懸掛器以及三開套管；所述第一全密封懸掛器的安裝步驟包括：

1)在下入一開套管時，預先將所述第一全密封懸掛器的一開公母接頭下入井中安裝；

2)二開完鉆后，將位于所述懸掛密封組串下端的套管公扣與二開套管接箍母扣連接并擰緊，再將懸掛密封組串上端的母扣與位于一開套管下部的反扣放送接頭公扣相連接，并將反扣放送接頭母扣與鉆桿公扣連接；

3)最后將懸掛密封組串下入井中，當下座封公錐面與一開公母接頭的座封母錐面接觸后，下座封的下移即被限制。

10.權利要求9所述砂巖熱儲三開地熱井井身結構的施工方法，其特征在于，所述一開套管下入深度450m，去掉重合段30m，實際懸掛位置在420m；二開采用Φ311.15mm鉆頭，下入二開套管至深度2050m，去掉重疊段30m，實際懸掛位置在2020m；三開采用Φ215.9mm鉆頭，下入三開套管至深度3000m。