从地下地层获取地热能的系统和方法

本发明的实施例总体上涉及一种用于从地下地层获取地热能的系统和方法，并且具体地涉及一种用于从地下地层获取地热能并利用所获取的地热能发电的系统和方法。

背景技术：

1、增强型地热系统(egs)包括将水注入到垂直和水平井或井筒中的系统，其中水在压裂之后行进通过储层并从热岩石获取热量以产生热水，该热水被生产到地面。垂直井和水平井中的压裂在石油和天然气工业中具有历史基础。油井多级压裂的两种主要方法包括封堵技术和射孔技术(或“封堵和射孔”)以及使用压裂或压裂套管。

2、封堵和射孔技术包括在井筒内的选定深度处填充和发射爆炸物(例如，用于子弹射孔的枪药，或聚能射孔弹中的更复杂的爆炸物)以对井筒的套管进行射孔。阻止将“封堵和射孔”用于egs的主要限制包括使用复合塞子，以及导致高应力和材料/电子器件故障同时限制常规增产措施的高温。

3、复合桥塞受到温度对材料的影响以及在多级压裂过程之后通过钻孔移除堵塞物的需要的限制。在大直径井筒中钻出堵塞物既困难又昂贵，因为小直径连续油管可能屈曲，小直径连续油管在钻取堵塞物时会产生钻压(wob)，导致连续油管在分支井的整个水平长度清理干净之前被锁死。

4、传统的增产封隔器对于egs应用也具有若干固有的限制。传统的增产封隔器在存在由高温引起的严重热应力的情况下具有各种泄漏路径，其需要用弹性体密封。此外，传统的增产封隔器必须在地层的整个增产过程中夹紧井筒、密封井筒并保持密封，同时承受高温环境中的热应力。此外，用于一致性控制的传统封隔器和管道占用了井筒内径内限定的宝贵空间，这需要增加井筒的总直径以保持所需的注入和生产速度，否则流速会受到限制，并且热回收潜力会降低。此外，管道和传统封隔器的安装以及穿过套管的射孔固有地昂贵且缓慢，在封隔器之间的套管井筒中安装较小的油管也限制了可能的流速和/或由于井筒尺寸需要增加而导致系统成本增加。

5、在水平油井的现代多级压裂之前，使用分布式分流器在一个泵级中执行整个水平油井的压裂增产，但成功有限。对于地热应用进行了类似的单阶段增产尝试，其也取得了有限的成功，其中早期egs完井依赖于开放井完井或穿孔完井来与地层连通。

6、正如bozeman等人于2009年10月在路易斯安那州新奥尔良举行的美国石油工程师协会年度技术会议和展览会上发表的论文“水泥球启动滑套提高油井经济性和效率”以及stegent等人(2011年1月1日)在eagle ford页岩石油段压裂阀与塞钻完井的对比：美国石油工程师协会案例研究(stegent)中所述，水泥滑套已成功用于油气井水平完井，裂缝通过水泥开始而无需射孔。

7、此外，如morad等人所述，2019年在科罗拉多州丹佛市urtec使用动态微地震活动约束增强断裂区域模拟压裂冲击(“morad”)，多级压裂期间微地震事件的观察以及速率瞬态分析(rta)表明，在偏移分支井内，具有“压裂冲击”的较长相对平面诱发压裂系统是常见现象。

8、此外，如haustveit等人在2020年石油工程师协会的《通过密封井筒压力监测来监测井的脉冲，多盆地案例研究的突破性诊断》(“haustveit”)中所述，在地热应用的微地震活动中观察到类似的长平面断裂系统。一种称为密封井筒压力监测(swpm)的监测技术使用压裂命中来识别补偿井的裂缝到达，提供压裂长度和两个井筒之间连接的积极测量。这项技术已经在至少1500个阶段上使用过。

9、如olsen等人于2015年1月26-28日在美国加利福尼亚州帕洛阿尔托召开的第四十届地热储层工程会议上所述，“在地热环境中水平井应用多层隔离技术的设计考虑因素”，为了使egs系统具有经济性，估计需要每天50,000-100,000桶(bpd)的加热流体才能产生5mwe(总量)。然而，这一估计取决于资源岩石的温度和达到的热交换率。值得注意的是，5mwe(总量)和50,000-100,000桶/天(bpd)是热液行业典型的单井发电量，代表了egs项目在财务上可行的基准。

10、经济egs的另一个基准是需要井生产在20至30年内以可接受的热回收维持所提出的速率。为了在井寿命期间实现所提出的速率，储层的体积可能需要比当前已知的egs项目中使用的体积大得多。例如，储层的体积可以通过使用延伸范围和水平井来进入更自然存在的裂缝系统或其他孔隙度系统，或者通过利用多级压裂技术在水平井之间产生更多的诱导裂缝网络来增加。水平井系统可以提供水力压裂多个区域或阶段的机会，从而产生可以支持所提出的速率而不牺牲储层完整性的储层。然而，为了防止流体在注入井和生产井之间短路，可能需要检测和修改流体流动和/或流体压力，以确保从整个热岩石体积中收集热量，以保持发电所需的建议速率和温度。此外，可能需要将热流体添加到系统中(例如，利用天然气热加热系统，诸如在热电联产发电厂中使用的二元发电厂等)以提供足够的额外热量并克服热水产量的正常下降。

11、如webb等人于2019年9月在加拿大阿尔伯塔省卡尔加里举行的美国石油工程师协会年度技术会议和展览会上发表的论文“sagd球启动外流控制装置的现场试验结果”所述，水平井应用的一个例子包括用于重油生产的蒸汽辅助重力泄油(sagd)。对于sagd，在靠近的浅深度钻了两口水平井，并将热蒸汽注入一口水平井中。重油在被热蒸汽驱替后，在另一口水平井中被回收。

12、可以使用流出控制装置(ocd)和/或移位套筒来控制蒸汽的注入。例如，连续油管可用于转移sagd的套筒或ocd。ocd可以利用otis-b滑动套筒或其他具有移位轮廓的套筒，或者可以使用在没有轮廓的情况下夹紧套筒的移动工具来打开或关闭装置。例如，otis-b滑动套筒或移位工具可以在连续油管上运行经过ocd及其轮廓，然后可以通过ocd被拉回以接合套筒并将其滑动到打开位置。应注意，机械移位工具在接合滑动套筒轮廓之前不需要激活，利用弹簧加载的键接合该轮廓并允许力施加到滑动套筒上。在套筒移动到打开位置之后，移动工具上的键接合另一轮廓，迫使键向内缩回并从套筒内的轮廓释放。

13、作为另一示例，连续油管上的液压致动的移位工具可以用于通过增加压力以延伸移位工具的键来移位套筒。一旦滑动套筒移位完成，移位工具的键可以以与机械工具相同的方式释放，或者通过释放压差使键缩回到移位工具中。液压移位工具允许特定的滑动套筒通过延伸或放松移位键而被移位打开，而机械移位工具将位于其运行通过的任何移位轮廓中。getzlaf等人(“getzlaf”)于2014年8月5日发布的美国专利8,794,331涉及使用连续油管来移动套管进行压裂，但是该方法在地热井中的水平井长度方面受到限制，由于连续油管的弯曲，该方法需要大的套管直径，并且不具有检测流体流量和/或流体压力以进行一致性控制的方法，其中一致性控制是一种改善地层内流体向产出井筒均匀移动的技术。此外，getzlaf中描述的系统和方法受到与连续油管相关联的成本的限制。

14、作为另一示例，球激活的ocd可以使用球座来初始打开滑动套筒，并且可以保持滑动套筒轮廓以关闭或重新打开ocd。滑动套筒可以定位在关闭位置，从而需要井下动作来打开滑动套筒。为了打开滑动套筒，可以将特定尺寸的可溶解球泵送到ocd。一旦球落在球座上，就可以施加压力，这导致销剪切并且滑动套筒移位。可以施加进一步的压力，使得座缩回，并且球可以在溶解之前穿过并留下穿过装置的完整内径。移动滑动套筒所需的剪切力可以由安装的剪切销的数量确定，其指示移动打开座椅所需的压差。一旦滑动套筒移位，就可以泵送额外的流体以清除可溶解球的管道。如rytlewski等人(2006年1月1日)“无射孔的水泥套管井的破裂初始压力研究”中所述，石油工程师学会http://www.stagecompletions.com/wp-content/uploads/2017/10/sc-permian-press-release.pdf(“stage completions”)，由stage completions制造的工具为每个套管使用独特的夹头来确定压力峰值，以跟踪井筒中的进展。

15、如olasolo等人(2016年)“增强型地热系统(egs)：综述”中所述，“可再生和可持续能源评论”。56.133-144.10.1016/j.rser.2015.11.031(“olasolo”)，开采深层全尺寸egs油藏的尝试证明，热量可以以合理的速率从低渗透率热结晶岩的水力激发区域提取。此外，eustes等人，“水平井完井技术在增强型地热系统中的应用：最终报告”，2015年10月-2016年9月，科罗拉多州戈尔登：国家可再生能源实验室。nrel/sr-6a20-71201，2018(“eustes”)描述了非常规石油和天然气行业中可用于地热完井的水平井多级压裂方法。此外，gradl等人“对最近非常规完井创新及其对egs油井的适用性的审查”(2018)，加利福尼亚州斯坦福市斯坦福大学第43届地热储层工程研讨会论文集，2018年2月12日至14日，sgp-tr-213(“gradl”)描述了之前在egs使用页岩开发技术的尝试。

16、在norbeck等人(“norbeck”)的美国专利公开号us2020/0217181a1中描述了开发依赖于穿孔完井的egs技术的其他尝试，其具有有限的进入或其他方法，这可能由于不能用注入的水接近足够的加热岩石而失败。应注意，不能接近足够的加热岩石通常可能是由注入器和采出器之间的水短路引起的，导致产生的水对于发电厂来说不够热。此外，选择的尝试，例如由norbeck描述的那些，正在犹他州的doe锻造现场进行测试。许多实验性egs尝试失败，如forge 58-32injection and packer performance-2019年4月forge 58-32packerfailure summary.pdf(openei.org)(“forge”)中所报道的。

17、然而，由于诱发地震的可能性，开发egs技术的尝试也受到限制。在美国、瑞士和韩国分别记录了由水力压裂引起的地震。长平面裂缝系统和诱导裂缝可以在横向和垂直方向上延伸很大的距离，并且可以用倾斜仪、微震方法和在偏移井筒处直接检测来检测。在zupanick等人的美国专利号6,357,523中教导了一种使用偏移配合井的尝试。在zupanick中，垂直井与水平井筒的一部分直接相交。将诸如氮气的气体泵送通过垂直井以帮助通过水平井返回充气。由于在其中钻井的煤的柔软性，直接相交是必要的。zupanick的协作井筒教导远离在井筒之间使用裂缝，所述井筒间隔开选定距离以从地层排出压力和流体并减少可能增加诱发地震的可能性的地层应力。

技术实现思路

1、因此，需要一种用于从地下地层获取地热能的系统和方法。本发明改进了增强型地热系统(egs)井增产和操作技术，以通过解决特定于地下egs热交换器的构造和操作的需要的两个关键且长期公认的问题来提供用于发电的热水。例如，本发明提供了一种多级增产技术，其具有当前页岩开发技术的速度，但不具有当前增产工具和方法的限制。例如，本发明不具有常规封堵和射孔增产技术中使用的井下设备的温度限制，或者不需要连续油管清洗。本发明还需要低得多的成本来设置和操作。本发明还提供了注入水和产出水的有效一致性控制。本文所述的一致性控制系统和方法改善了地层内流体朝向产出井筒的均匀移动，解决了在有限体积的储层上注入井筒和产出井筒之间的流体循环问题，以防止流体绕过大部分热岩石并导致产出水的过早冷却。

2、本发明的各方面包括使用套筒的设备和方法，诸如但不限于水泥套筒。本发明的方面还包括当在诱导裂缝和天然裂缝和/或天然存在的基质孔隙的地下网络中产生和控制注入和生产以产生地下热交换器时操作和/或操纵滑动套筒的位置的设备和方法。

3、在本发明的一个方面，所述系统和方法促进多级增产技术工具的开发，所述多级增产技术工具不具有用于封堵和射孔技术(例如，“封堵和射孔”)的常规增产设备的温度限制。在另一方面，该系统和方法促进多级增产一致性控制的发展，以检测流体流量和/或流体压力，并打开、关闭或修改套筒位置以用于注入速率分布。

4、在本发明的另一方面，提供了一种用于从地下地层获取地热能并利用所获取的地热能发电的系统和方法。本发明通过促进开发用于在地下热交换器的构造和操作中使用的长距离、斜井和水平地热井的经济的、可持续的、可再现的和可扩展的钻井和完井方法，提供了用于大规模、经济上可行的egs的商业途径。本发明包括监测和控制地下热交换器和地面处理设备，以在从地下地层收集热量时优化流体流动、热效率和/或温度增益。本发明还包括使套管套筒内径最大化，以允许井下工具穿过注入井筒。

5、在本发明一个实施例中，水泥套管首先用于多级压裂。由压裂引起的裂缝与一个或多个开放井或“裸眼井”产出井筒的交点通过产出井筒中的压力测量来检测。然后操纵套筒以产生和控制裂缝的地下网络(诱导的或天然形成的)中的注入和/或生产，并且进一步操纵套筒以控制天然存在的基质孔隙率以产生地下热交换器。例如，可以用牵引器操纵套筒，牵引器使用流量计和装置来移动套筒以控制注射，从而简化所需的设备并降低系统的成本。

6、在本发明另一个实施例中，独特的套管套筒用作快速且廉价的多级增产的系统，然后用于执行一致性控制功能。套管内的套管和/或管柱可以粘合就位，并且使用单一尺寸的大直径球来打开套管以用于压裂增产。在一个非限制性实例中，球是可溶解的。球可以从井的跟部朝向井的趾部穿过套筒，直到正确的或期望的套筒被定位和致动。在增产之后，球可以溶解、向上钻出、向上回流或被推入注入井筒末端的井孔中，使套筒打开以立即注入流体。例如，球的直径可以基于泵送到注入井筒中的流体的时间或化学性质中的一个来减小。然后可以部署井筒牵引器(或具有流体勘测能力的其他合适的井下工具或装置，以检测流体注入或产出并允许移位、堵塞或阻塞通过套筒的流体运动)以检测和控制注入进入点，从而通过成对的水平注入器和生产器产生有效的egs。采出井可以是开放井。水平井可以通过诱导裂缝和天然裂缝的多个网络的系统连接，所述诱导裂缝和天然裂缝可以通过在整个油田寿命期间打开和关闭套管来控制。

7、应注意，套筒和/或管柱的固井可以克服对套管进行穿孔的需要。此外，不用注入的分流器、内管或具有滑动套筒的管柱和用于一致性控制的封隔器来封堵射孔可以促进成本低得多的资本成本。在注入井筒中使用粘合滑动套筒允许刺激产生与产出井筒相交的诱发裂缝。通过产出井筒处的压力特征和/或通过注入井筒处的压力特征来检测由产出井筒引起的裂缝的交点。在一个实施例中，所有的一致性和修井操作可以在较冷的注入井筒内，所述较冷的注入井筒由来自地面的大量注入水冷却。较冷的注入井筒可以便于在注入井筒内使用电气部件，否则这些电气部件可能受到温度的限制。

8、在本发明另一实施例中，本文所述的系统和方法可用于需要控制增产流体和注入流体的各种其它地下应用中。例如，本发明的系统和方法可用于强化采油(eor)或需要多级增产以产生诱导裂缝和天然裂缝的多个网络的任何其他应用。注入裂缝中和从裂缝中产出由位于单个井筒内并与裂缝相关联的多个套管控制。在一个非限制性实例中，交替套管(或交替系列的套管)的打开和关闭有助于将用于eor的流体注入裂缝中一段时间，类似于现有的“吞吐”处理。关闭用于注入的打开的套筒并且然后打开先前关闭的套筒以用于生产防止注入的流体通过相同的裂缝返回，并且替代地促进裂缝内的流体通过新打开的套筒流回到井筒中。这为流体行进创造了更迂回的路径，与仅浸泡地层并通过相同的套管生产相比，增强了eor过程。在这方面，除了所描述的用于获取地热能的用途之外，本发明还可以用于通过利用用于页岩储层中的水平井筒储层的水平压裂技术来产生eor储层系统。

9、本发明的各方面还包括用于egs开发、用于页岩开发或使用具有水力压裂的多个水平井的任何其他地下开发的双水平井系统。例如，本发明可以用于egs和页岩井增产技术中，以在多级增产操作期间减少地层中的应力，这有助于诱发地震活动。作为另一个实例，本发明可以用于egs和页岩井增产技术中，以促进在先前压裂阶段中使用的水的再循环。再循环水可以立即用于随后的压裂阶段，而不是在多级增产完成之后等待那些增产流体的回流。

10、本发明使用裂缝(诱导的或自然的)来促进流体从第一井筒流入第二井筒以生产到地面。由于裂缝中的较高压力(其由试图闭合裂缝的裂缝壁引起)，即使在通过第一井筒将流体从地面泵送到该裂缝中已经停止并且通过井中的屏障(例如压裂套筒中的球，或常规“封堵和射孔”完井中的一个或多个塞子)将其与随后的压裂阶段隔离之后，流体进入补偿井的流动也将继续。地应力将试图闭合裂缝，将包含在裂缝中的流体排出裂缝并进入第二井筒。这为系统提供了压力释放，并且将降低岩石和裂缝中的应力，这又将降低系统中的压力并降低应力引起诱发地震的风险。这还将允许注入的增产流体更快地回流，并且可以允许在增产期间再循环流体，从而潜在地降低增产整个井所需的水的总量。

11、本公开的实施方案包括地层内的裂缝，所述裂缝处于早期阶段(例如，更靠近注入井筒的趾部)，并且在后期阶段(例如，更靠近注入井筒的地面或跟部)通过与套筒接合的球隔离。早期阶段的裂缝在分离后继续将压裂流体(或如本公开通篇所述的压裂流体)生产到生产井中。应注意，在较后的隔离阶段下方的一个、一些或所有较早阶段正在产出井筒中生产。继续生产到产出井筒中使压力从隔离的裂缝向下排出。产出井筒可以是开放井，可以包括开放井封隔器，或者可以与生产套管粘合。压力泄放降低了经由刺激由egs产生潜在地引起的诱发地震活动的风险。压力泄放还降低了不良生产和/或注入的风险以及潜在的不经济影响。应当理解，无论多级增产的类型如何，都可以使用该技术，并且可以在使用射孔和封堵以及井和压裂套管的井上使用该技术。

12、本公开的实施方案涉及通过同一井筒注入流体和回收生产的流体。打开第一子组阶段处的套筒以将流体注入地层中，所述第一子组阶段经由裂缝网络与第二子组阶段连接，在所述第二子组阶段中套筒是闭合的。然后关闭第一子组阶段处的套筒，并且打开第二子组阶段处的套筒。地层内的压力导致注入的流体通过现在打开的第二子组套筒离开地层。随后经由与先前在地层内注入流体的井孔相同的井孔生产流体，这可用于油气井中的eor操作，其中每个阶段或一系列阶段用作eor驱油中的注入器和生产点。

13、在本发明的另一方面，一种在地下地层中获取地热能的方法可以包括但不限于提供延伸到地下地层中的注入井筒。该方法可以包括但不限于将多个选择性开放套筒定位在注入井筒中在地下地层内间隔开，其中多个选择性开放套筒中的每一个可在相应的打开位置和相应的关闭位置之间致动。在一个非限制性示例中，选择性开放套筒可以在井筒中粘合。所述方法可以包括但不限于提供至少一个产出井筒，所述至少一个产出井筒在靠近注入井筒的预定位置延伸到地下地层中。该方法可以包括但不限于在多个选择性开放套筒附近的多个位置压裂地下地层，以在多个选择性开放套筒处于打开位置时增强注入井筒和至少一个产出井筒之间的流体路径。该方法可以包括但不限于在第一温度下沿注入井筒向下注入流体。当注入的流体流过流体路径到达至少一个产出井筒时，注入的流体从地下地层收集地热能。在一个非限制性实例中，井筒流体可包括但不限于水。该方法可以包括但不限于在高于第一温度的第二温度下从至少一个产出井筒生产加热的井筒流体。

14、在一些实施例中，该方法可以包括但不限于监测通过多个选择性开放套筒的注入流体的流体流速。该方法可以包括但不限于选择性地打开或关闭多个选择性开放套筒中的至少一个，以调节注入井筒和至少一个产出井筒之间的井筒流体的流体流动，从而优化注入流体和加热的井筒流体之间的热效率和温度增益。

15、在一些实施例中，该方法可以包括但不限于监测注入井筒和至少一个产出井筒中的一个或多个处的不同位置处的温度或流体压降中的至少一个，以确定多个选择性开放套筒中的哪一个应该处于打开位置或关闭位置，以优化注入井筒和至少一个产出井筒之间的流体流动。

16、在一些实施方案中，该方法可以包括但不限于将注入的流体引导到与对应于多个选择性开放套筒中的至少一个的多个位置相关联的裂缝中。在一些实施方案中，通过在第一流体压力下将球沿注入井筒向下泵送到多个选择性开放套筒中的至少一个的锁扣组件中来从关闭位置致动多个选择性开放套筒中的至少一个。在一些实施例中，锁扣组件被构造成当高于第一流体压力的第二流体压力被施加到球时使球穿过多个选择性开放套筒中的至少一个选择性开放套筒的锁扣组件。在球穿过锁扣组件之后，允许注入的流体在注入井筒中继续向井下。

17、在一些实施例中，球的直径被配置为基于注入的流体的时间或化学性质中的一个或多个而减小。在球直径减小预定量之后，球可以穿过位于可选择性开放套筒上的锁扣组件。在一些实施例中，所述多个选择性开放套筒中的至少一个在打开位置与关闭位置之间被致动，其中井下工具选择性地定位成具有用电能或液压能驱动的连续油管或井下牵引器。

18、在一些实施方案中，该方法可以包括但不限于经由包括一个或多个传感器的控制系统测量通过地下地层的流体流动的有效性。在一些实施方案中，该方法可以包括但不限于调节多个选择性开放套筒的打开和关闭，以优化注入到注入井筒中的流体的量、由至少一个产出井筒生产的井筒流体的量以及注入到注入井筒中的流体的第一温度与由至少一个产出井筒生产的加热的井筒流体的第二温度之间的温差中的至少一个。

19、在一些实施方案中，所述控制系统还包括压力监测系统，所述压力监测系统可操作以确定流体流过由与所述多个位置相关联的裂缝限定的所述地下地层中的一个或多个阶段的速率。然后，控制系统可以通过选择性地打开和/或关闭多个选择性开放套筒中的至少一个来优化流体流速和加热的井筒流体的温度。在一些实施例中，所述方法可包含但不限于用由电能或液压能驱动的井下工具打开或关闭所述多个可选择性开放套筒。

20、在一些实施方案中，该方法可以包括但不限于在靠近至少一个产出井筒的井口的地面位置处从从至少一个产出井筒递送的加热的井筒流体中提取能量。在一些实施方案中，流体在第一温度下通过地面位置处的至少第一地面部件沿注入井筒向下注入。通过地面位置处的至少第二地面部件在第二温度下从至少一个产出井筒接收或提取加热的井筒流体。通过至少第二地面部件从加热的井筒流体中提取能量。

21、在一些实施例中，压裂还包括但不限于通过多个选择性开放套筒中的第一选择性开放套筒注入第一量的压裂流体。第一选择性开放套筒位于第一位置。所述第一位置与所述注入井筒的趾部相距第一距离。在一些实施例中，断裂还包括但不限于接合多个选择性开放套筒中的第二选择性开放套筒。第二选择性开放套筒位于第二位置。第二位置与注入井筒的趾部相距第二距离。第二距离大于第一距离。接合第二选择性开放套筒将第一选择性开放套筒隔离在注入井筒内。在一些实施方案中，压裂还包括但不限于在与注入井筒的趾部相距第二距离的第二位置处注入第二量的压裂流体。在一些实施方案中，压裂还包括但不限于通过至少一个产出井筒生产第一量的压裂流体以降低地下地层中的压力，同时在第二位置处注入第二量的压裂流体。

22、在本发明的另一方面，一种从地下地层获取地热能并在地面位置处发电的系统包括设置在地下地层中的注入井筒。所述系统包括多个选择性开放套筒，所述多个选择性开放套筒定位在注入井筒中并且在地下地层内间隔开，其中所述多个选择性开放套筒中的每一个可在相应的打开位置和相应的关闭位置之间致动。所述系统包括至少一个产出井筒，所述至少一个产出井筒设置在地下地层中靠近注入井筒的预定位置处。当所述多个选择性开放套筒处于所述打开位置时，所述地下地层在靠近所述多个选择性开放套筒的多个位置处被压裂，以增强所述注入井筒与所述至少一个产出井筒之间的流体路径。以这种方式，所述至少一个产出井筒被配置成在第二温度下生产加热的井筒流体，所述第二温度高于先前注入到注入井筒中的注入流体的第一温度。

23、在一些实施例中，该系统包括控制系统，以测量通过地下地层的流体流动的有效性，并调节多个选择性开放套筒的打开和关闭，以优化注入到注入井筒中的流体的量、由至少一个产出井筒生产的加热的井筒流体的量以及注入到注入井筒中的流体的第一温度与由至少一个产出井筒生产的加热的井筒流体的第二温度之间的温差中的至少一个。

24、在一些实施方案中，所述控制系统还包括压力监测系统，所述压力监测系统确定通过所述地下地层中的一个或多个阶段的流体流动的速率。所述控制系统可操作以调节通过所述多个选择性开放套筒的流体流动的速率，以优化流体流动和地热能的获取。每个级与多个选择性开放套筒中的套筒相关联。

25、在一些实施例中，多个选择性开放套筒可以用由电能或液压能驱动的井下工具打开或关闭。

26、在一些实施方案中，所述系统被配置成在靠近所述至少一个产出井筒的井口的地面位置处从由所述至少一个产出井筒递送的加热的井筒流体中提取能量。该系统包括在地面位置处的至少第一地面部件，该第一地面部件被配置成在第一温度下将流体沿注入井筒向下注入。该系统包括在地面位置处的至少第二地面部件，其被配置成接收在第二温度下从至少一个产出井筒生产或提取的加热的井筒流体，并从加热的井筒流体提取能量。通过至少第二地面部件从加热的井筒流体中提取能量。

27、在一些实施例中，多个选择性开放套筒包括多个选择性开放套筒中的第一选择性开放套筒和第二选择性开放套筒。所述第一选择性开放套筒位于第一位置处，所述第一位置与所述注入井筒的趾部相距第一距离。第二选择性开放套筒位于第二位置处，该第二位置与注入井筒的趾部相距第二距离。第二距离大于第一距离。第一选择性开放套筒具有第一打开位置，以允许第一量的压裂流体流入与第一选择性开放套筒相关联的第一裂缝网络中。第二选择性开放套筒构造成被阻塞以将第一选择性开放套筒隔离在注入井筒内。所述第二选择性开放套筒具有第二打开位置，以允许第二量的压裂流体流入与所述第二选择性开放套筒相关联的第二裂缝网络中，使得所述至少一个产出井筒能够生产所述第一量的压裂流体，以在所述第二量的压裂流体被泵送出所述第二选择性开放套筒的开口并进入所述地下地层时降低所述地下地层中的压力。

28、在本发明的另一方面，一种从地下地层获取包括油或气体的流体的方法可以包括但不限于提供延伸到地下地层中的注入井筒。该方法可以包括但不限于将多个选择性开放套筒定位在注入井筒中并且在地下地层内间隔开。所述多个选择性开放套筒中的每一个可在打开位置和关闭位置之间致动。该方法可以包括但不限于在靠近多个选择性开放套筒的多个位置中压裂地下地层以限定阶段并且当多个选择性开放套筒处于打开位置时增强进入地下地层的流体流动。该方法可以包括但不限于通过多个选择性开放套筒中的第一选择性开放套筒沿注入井筒向下注入增强采收流体。该方法可包括但不限于关闭第一选择性开放套筒并打开多个选择性开放套筒中的至少第二选择性开放套筒。该方法可以包括但不限于从至少第二选择性开放套筒生产包括油或气体的流体。

29、在本发明的另一方面，一种从地下地层获取包括油或气体的流体并从地面位置发电的系统包括钻入地下地层中的注入井筒。该系统包括定位在注入井筒中并在地下地层内间隔开的多个选择性开放套筒。当多个选择性开放套筒处于打开位置时，在靠近多个选择性开放套筒的多个位置处刺激地下地层以增强流体路径。所述多个选择性开放套筒中的第一选择性开放套筒具有打开位置和关闭位置，所述打开位置用于将增强采收流体注入到地下地层中，所述关闭位置用于防止增强采收流体注入到地下地层中。所述多个选择性开放套筒中的至少第二选择性开放套筒具有打开位置和关闭位置，所述打开位置用于从地下地层生产包含油或气体的流体，所述关闭位置用于防止从地下地层生产包含油或气体的流体。

30、如本文所用，术语“井筒”及其变型是指钻入地球表面以勘探或提取天然材料的孔，所述天然材料包括但不限于水、气体和油。此外，如本文所用，术语“套管”及其变体是指组装并插入井筒中并且通常用水泥固定在周围地层的适当位置的大直径管道。此外，如本文所用，术语“管柱”及其变型是指组装的一定长度的管，以包括接合管和一体的管状构件，例如连续油管，并且其通常定位在套管内。

31、该技术实现要素：既不旨在也不应被解释为代表本公开的全部范围和范围。在发明内容以及附图和具体实施方式中以各种细节水平阐述了本公开，并且不旨在通过在本发明内容中包括或不包括元件、部件等来限制本公开的范围。根据具体实施方式，特别是当与附图一起考虑时，本公开的附加方面将变得更加清楚。

32、如本文所使用的短语“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是开放式表达，其在操作中既是连接的又是分离的。例如，表述“a、b和c中的至少一个”、“a、b或c中的至少一个”、“a、b和c中的一个或多个”、“a、b或c中的一个或多个”和“a、b和/或c”中的每一个表示单独的a、单独的b、单独的c、a和b一起、a和c一起、b和c一起或a、b和c一起。如本文所用，术语“一个”或“一种”实体是指一个或多个该实体。因此，术语“一个”(或“一种”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。

33、除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表示数量、尺寸、条件、比率、范围等的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”或“大约”修饰。因此，除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的表示数量、尺寸、条件、比率、角度、范围等的所有数字可以增加或减少约5％以实现令人满意的结果。另外，在本文所用的术语“约”或“大约”的含义对于本领域普通技术人员来说不是显而易见的情况下，术语“约”和“大约”应被解释为意指在所述值的加或减10％内。

34、除非另有说明，否则术语“平行”是指两个物体以正或负0°至5°内的角度定向。类似地，除非另有说明，否则术语“垂直”是指两个物体以85°至95°的角度定向。除非另有说明，否则术语“基本上”表示所述值的0％至5％的差值是可接受的。在不偏离本发明的情况下，本文所述的所有范围可以减小到该范围的任何子范围或部分，或者减小到该范围内的任何值。例如，范围“5至55”包括但不限于子范围“5至20”以及“17至54”。

35、本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。因此，术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型在本文中可互换使用。

36、应当理解，本文所用的术语“装置”应根据35u.s.c.第112(f)节给出其最广泛的可能解释。因此，包含术语“装置”的权利要求应涵盖本文阐述的所有结构、材料或动作，及其所有等同物。此外，结构、材料或动作及其等同物应包括发明内容、附图说明、具体实施方式、摘要和权利要求本身中描述的所有那些。

37、除非另有说明，否则本公开通篇描述的任何实施例应被理解为可单独实现和/或可与本公开通篇描述的任何其他实施例或实施例组合。