中深层地热单井取热系统

技术领域

本发明具体涉及一种中深层地热单井取热系统。

背景技术

在地热单井回灌系统中，需要将注入单井的流体介质经过地层加热到需要的温度后采出，目前的中深层地热单井取热系统以同心管换热装置为主，但由于单井流体行程较短的问题，流体介质被注入单井后通过地层加热，被注入的流体介质在地层中往往加热不到所需温度就被采出，无法实现流体介质的循环利用。因此提出一种中深层地热单井取热系统以增加的流体介质在地层中的行程，提高了流体介质在地层中的换热效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种中深层地热单井取热系统，该中深层地热单井取热系统可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种中深层地热单井取热系统，该中深层地热单井取热系统包括取热内管、竖直管式管道、螺旋管式管道；竖直管式管道的底部与螺旋管式管道连通，所述螺旋管式管道缠绕在所述取热内管的外部；取热内管外部套设有柱状绝热材料，所述螺旋管式管道的外部套设有固井材料；竖直管式管道的顶部设有流体注入口，所述取热内管的顶部设有流体采出口 ；螺旋管式管道的底部与所述取热内管的底部连通。

一种地热单井取热方法，该方法内容如下：将用于取热的地热单井取热系统设置为浅层低温区取热部和深层高温区取热部两部分；浅层低温区取热部包括竖直管式管道及取热内管；深层高温区取热部包括螺旋管式管道及取热内管，所述螺旋管式管道缠绕在所述取热内管外部；竖直管式管道与所述螺旋管式管道连通；竖直管式管道及取热内管外部均设有固井材料，所述取热内管外部设有柱状绝热材料。

该中深层地热单井取热系统具有的优点如下：

本装置可以增加流体介质在地下深层高温区域中的行程，可以有效地提高换热效率，在流体介质采出的过程中能够有效的避免热量的流失。同时在取热内管外部设置柱状绝热材料可以避免出现流体导出时发生过多的热量散失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的中深层地热单井取热系统的结构示意图。

其中：1、流体采出口；2、流体注入口；3、固井材料；4、竖直管式管道；5、取热内管；6、柱状绝热材料；7、螺旋管式管道。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种中深层地热单井取热系统，如图1所示，包括取热内管5、竖直管式管道4、螺旋管式管道7；竖直管式管道4的底部与螺旋管式管道7连通，所述螺旋管式管道7缠绕在所述取热内管5的外部。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的取热内管5外部套设有柱状绝热材料6，所述螺旋管式管道7的外部套设有固井材料3。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的竖直管式管道4的顶部设有流体注入口2，所述取热内管5的顶部设有流体采出口1 。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的螺旋管式管道7的底部与所述取热内管5的底部连通。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的取热内管5和竖直管式管道4均为竖直设置。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的取热内管5和竖直管式管道4相互平行。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统的固井材料3设置在所述螺旋管式管道7和所述竖直管式管道4的外部。

根据本申请的一个实施例，该地热单井取热方法如下：将用于取热的地热单井取热系统设置为浅层低温区取热部和深层高温区取热部两部分；浅层低温区取热部包括竖直管式管道4及取热内管5；深层高温区取热部包括螺旋管式管道7及取热内管5，所述螺旋管式管道7缠绕在所述取热内管5外部；竖直管式管道4与所述螺旋管式管道7连通；竖直管式管道4及取热内管5外部均包裹有固井材料3，所述取热内管5与所述竖直管式管道4和螺旋管式管道7的缝隙中填充有柱状绝热材料6。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统，如图1所示，本发明的中深层地热单井取热系统，包括在地面设置有流体采出口1，流体注入口2，用于流体介质的采出与注入。在地热单井浅层低温区域流体注入通道为竖直管式管道4，地热单井高温区域流体注入通道为螺旋管式管道7，注入的流体经取热内管5采出，取热内管5由柱状绝热材料6包裹，整个单井设施由固井材料3固定。

本发明的中深层地热单井取热系统具体实施步骤：

地面由流体注入口2将流体介质注入竖直管式管道4，流体介质由竖直管式管道4通过浅层低温区域后进入螺旋管式管道7，流体介质通过螺旋管式管道7在深层高温区域取热注入井底。将取热后的流体介质通过取热内管6采出，整个取热内管被柱状绝热材料6包裹，流体介质通过流体采出口1采出以供地面单位使用。

根据本申请的一个实施例，该中深层地热单井取热系统使用时流体注入管道，取热内管及柱状绝热材料，所述流体注入管道分为竖直管式管道和螺旋管式管道，竖直管式管道和螺旋管式管道都紧贴柱状绝热材料，竖直管式管道位于单井浅层低温区域，螺旋管式管道位于单井深层高温区域，螺旋管式管道是装置主要取热管道。

本发明的特征点在于将流体注入地层的管路分为两部分：浅层低温区域和深层高温区域。在浅层低温区域流体注入管道为竖直管式管道，在深层高温区域流体注入管道为螺旋管式管道，这样可以在深层高温区域提高热交换效率。

以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。