地热对接井连通点套管组合及其完井工艺方法与流程

本技术涉及地热对接井，尤其涉及一种地热对接井连通点套管组合及其完井工艺方法。

背景技术：

1、现有技术中“取热不取水”的换热模式的主要缺陷是换热性能不高，而地热对接井无需换热内管，单井循环量可轻易达到80-120m³/h，换热井深不再受2700m所限，取热能力是传统同轴套管井的4-5倍，具有取热量大、恢复能力强，节约用地的特点；但地热对接井由于需要满足一侧注水，另一侧出水，井下完全密封满足保压需求，方可正常运行，但目前的地热对接井在密封效果及管内保压方面较差，导致用于换热的地热流体泄露，影响换热效率。

2、结合相关技术的特点，现有技术中的地热对接井存在密封不佳导致地热流体泄露的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种地热对接井连通点套管组合及其完井工艺方法，以至少部分的解决上述技术问题。

2、第一方面，本技术提供的一种地热对接井连通点套管组合，包括：

3、管路，所述管路沿第一方向上依次设置有第一注水泥孔、第一限位挡块、进液口以及引鞋；以及沿所述第一方向上依次排布的注水泥器组件、密封组件以及活盲板组件；

4、所述注水泥器组件设置于所述管路的内侧，所述注水泥器组件包括内管和第一固定件，所述第一固定件连接于所述内管和所述管路之间，所述内管固定于第一位置并封堵所述第一注水泥孔；

5、所述密封组件设置于所述管路的外侧，所述密封组件包括密封件、液缸套、第二固定件以及活塞部件，所述第二固定件固定连接于所述活塞部件和所述管路之间，所述液缸套与所述管路围绕形成有空腔，所述空腔与所述进液口连通，所述活塞部件至少部分设置于所述空腔内，沿所述第一方向，所述密封件的一端与所述第一限位挡块抵接，所述密封件的另一端与所述液缸套的一端抵接，所述活塞部件与所述液缸套的另一端抵接；

6、所述活盲板组件设置于所述管路的内侧，所述活盲板组件包括球座、第三固定件以及支撑部件，所述第三固定件固定连接于所述球座和所述管路之间，所述球座环绕形成有一孔洞，所述支撑部件位于所述球座的所述第一方向一侧，所述支撑部件连接于所述管路的内壁之间；其中，所述第一固定件的剪断压力大于所述第二固定件的剪断压力，所述第二固定件的剪断压力大于所述第三固定件的剪断压力。

7、通过采用上述技术方案，确保了“关闭活盲板组件→开启密封组件→开启注水泥器组件”的操作顺序，避免了因压力紊乱导致的功能失效，提高了地热对接井连通点套管组合作业的可靠性和可控性。

8、可选地，所述管路还包括第二限位挡块和第一胶塞座，所述第一胶塞座固定于所述管路的内壁，所述第二限位挡块用于在所述第一方向上限位所述内管，其中，当所述第一固定件断裂时，所述内管与所述第二限位挡块抵接，以暴露所述第一注水泥孔。

9、通过采用上述技术方案，防止了内管过度移动甚至脱落，保证了注水泥器组件开启位置的准确性，从而确保了注水泥作业的顺利进行。

10、可选地，所述内管上还形成有第二注水泥孔，所述注水泥器组件还包括活动活塞和固定活塞，所述活动活塞设置于所述内管，所述固定活塞设置于所述管路的内壁，所述固定活塞位于所述活动活塞沿所述第一方向上的一侧，其中，当所述内管处于所述第一位置时，所述活动活塞用于与所述内管共同封堵所述第一注水泥孔，当所述第一固定件断裂时，所述活动活塞朝向所述固定活塞移动。

11、通过采用上述技术方案，有助于稳定管路内的压力，避免注水泥过程中出现压力骤降。第二注水泥孔的设置进一步增大了注水泥的流通面积，提高了注水泥效率。

12、可选地，所述活塞部件包括活塞、活塞杆以及限位件，所述活塞杆连接于所述活塞与所述限位件之间，所述活塞和至少部分所述活塞杆设置于所述空腔内，其中，所述管路还设置有第三限位挡块，所述第三限位挡块用于沿所述第一方向上限位所述限位件。

13、通过采用上述技术方案，既保证了密封件与井壁之间的密封压力，又防止了过度挤压导致密封件损坏或挤出。该结构使得密封组件的动作精确可控，密封效果可靠。

14、可选地，所述密封件包括胶桶和密封橡胶，所述胶桶围绕所述管路的外侧设置，所述胶桶覆盖所述第一限位挡块的至少部分侧壁，所述密封橡胶围绕所述胶桶的外侧设置，其中，沿所述第一方向，所述胶桶连接于所述密封橡胶和所述第一限位挡块之间。

15、通过采用上述技术方案，使得密封件在膨胀时，胶桶的一部分能够包裹住限位挡块，增强了密封的稳定性和可靠性。

16、可选地，所述支撑部件包括支撑板和中心板，所述中心板设置于所述支撑板背离所述第一方向上的一侧表面，所述中心板与所述孔洞相对设置，其中，所述中心板的形状与所述球座上所述孔洞的形状呈互补设置，当所述第三固定件断裂时，所述球座的所述孔洞与所述中心板相互嵌合以封堵所述管路。

17、通过采用上述技术方案，提高了底部封堵的可靠性。

18、可选地，所述地热对接井连通点套管组合还包括胶塞短接头组件，所述胶塞短接头组件位于所述注水泥器组件背离所述第一方向上的一侧，所述胶塞短接头组件设置于所述管路的内侧，其中，所述胶塞短接头组件至少包括第二胶塞座和第四固定件，所述第四固定件固定连接于所述第二胶塞座和所述管路之间。

19、通过采用上述技术方案，与后续投入的钻杆胶塞配合，实现了注水泥完成后管内通道的多级封堵。

20、可选地，所述管路还设置有筛管组，所述筛管组设置于所述活盲板组件沿所述第一方向上的一侧，其中，沿所述第一方向上，所述筛管组包括多个并列排布的筛管排，相邻所述筛管排的所述筛管之间呈交错排列。

21、通过采用上述技术方案，增大了流通面积，降低了管路的流动阻力，提高了采出效率。

22、第二方向，本技术提供的一种地热对接井的完井工艺方法，采用如上述任一实施例所述的地热对接井连通点套管组合，包括：

23、将所述地热对接井连通点套管组合沿所述第一方向放置于未完工的地热对接井的斜井内；

24、向所述地热对接井连通点套管组合内填充介质及球体，当所述球体到达所述球座时，使得所述管路内具有第一预设压力，使得所述第三固定件断裂，所述球座与所述支撑部件的部分嵌合并共同封堵所述管路内的流通路径；

25、增大所述介质的泵入量使得所述管路内具有第二预设压力，所述第二预设压力大于所述第一预设压力，使得所述第二固定件断裂，所述活塞部件推动所述液缸套挤压所述密封件，所述密封件沿所述管路的径向膨胀，所述密封件用于密封所述管路与所述斜井的内壁之间的空隙；

26、增大所述介质的泵入量使得所述管路内具有第三预设压力，所述第三预设压力大于所述第二预设压力，使得所述第一固定件断裂，所述内管沿所述第一方向移动并暴露所述第一注水泥孔，所述介质通过所述第一注水泥孔泵入所述空隙内；

27、在完成所述介质的泵入后，向所述管路内放入钻杆胶塞，泵入后置液，使得所述管路内具有第四预设压力，后置液带动所述钻杆胶塞先到达所述第二胶塞座，使得所述第四固定件断裂，所述钻杆胶塞与所述第二胶塞座在所述后置液的推动下，移动至所述第一胶塞座处，所述钻杆胶塞、所述第二胶塞座以及所述第一胶塞座共同封堵所述管路，加压至第五预设压力，关闭地热对接井并等候第一时间，待所述介质凝固；

28、清除所述管路内残余的所述介质、所述后置液、所述活盲板组件、所述注水泥器组件以及所述胶塞短接头组件，使得所述地热对接井连通点套管组合的所述管路内的流通路径相互连通。

29、可选地，所述第一预设压力的范围为10mpa至11mpa，所述第二预设压力的范围为14mpa至15mpa，所述第三预设压力的范围为17mpa至18mpa。

30、通过采用上述技术方案，设置具体且呈梯度变化的压力范围，确保了活盲板组件、密封组件、注水泥器组件能够依次启用。

31、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

32、1、本技术通过第一固定件的剪断压力大于第二固定件的剪断压力大于第三固定件的剪断压力，提高了地热对接井连通点套管组合作业的可靠性和可控性。

33、2、本技术通过在活盲板组件中设置形状互补的球座和中心板，当球座掉落与中心板嵌合时，球座、中心板以及支撑板共同形成了多重密封屏障，为后续步骤中密封组件和注水泥器组件的开启提供了稳定的压力环境。

34、3、本技术通过设置胶塞短接头组件并配合钻杆胶塞使用，实现了注水泥完成后套管内通道的多级封堵，有效防止了水泥浆凝固期间介质倒流。

35、4、本技术通过在地热对接井连通点套管组合的底部设置呈交错排列的筛管组，增大了流通面积，降低了流动阻力。

36、5、本技术提供的一种完井工艺方法，通过逐级加压的方式，在数千米深的井下依次完成地热对接井连通点套管组合的底部封堵、环状空隙密封、注水泥固井等一系列复杂操作，简化了完井工序，降低了施工难度和成本。

37、本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

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