废弃油气井地热发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种废弃油气井地热发电方法及装置，涉及地热发电技术领域，目的是提高废弃油气井地热发电对地热的利用效率，采用的技术方案是：废弃油气井地热发电方法，换热装置连接双层连续油管，再下放至废弃油气井；液态工质经双层连续油管的下行通道进入换热装置，液态工质吸热转变为气态工质，气态工质经双层连续油管的上行通道上行到地面；气态工质进入透平机带动发电装置发电，再冷凝为液态工质；液态工质经双层连续油管由工质泵压入换热装置，实现工质的循环。废弃油气井地热发电装置，包括换热装置、透平机、发电装置、冷凝器和工质泵，用于实施上述的废弃油气井地热发电方法。本实用新型专利技术用于利用废弃油气井的地热进行发电。进行发电。进行发电。

【技术实现步骤摘要】
废弃油气井地热发电装置


[0001]本技术涉及地热发电
，具体是一种通过双层连续油管，利用废弃油气井的地热进行发电的方法及装置。

技术介绍

[0002]每一口不再生产的废弃油气井都是一口地热井，在地热资源比较好的地区，废弃油气井蕴含的热能大，是一种绿色能源。
[0003]废弃油气井所蕴含的地热可用于发电。目前，废弃油气井的地热发电一般是将地下热水泵送到地面，使地下热水与工质进行热交换，通过工质的循环，驱动发电设备进行发电。地下热水泵送到地面后温度较低，地下热水与工质热交换的热损大，因此地热能的利用效率很低。

技术实现思路

[0004]本技术首先提供一种废弃油气井地热发电方法，目的是提高废弃油气井地热发电对地热的利用效率。
[0005]本技术采用的技术方案是：废弃油气井地热发电方法，换热装置连接双层连续油管，再下放至废弃油气井；液态工质经双层连续油管的下行通道进入换热装置，液态工质吸热转变为高温高压的气态工质，气态工质经双层连续油管的上行通道上行到地面；气态工质进入透平机带动发电装置发电，再冷凝为液态工质；液态工质经双层连续油管的一个通道，由工质泵压入换热装置，实现工质的循环。
[0006]进一步的是：双层连续油管包括横截面呈圆形的内管和横截面呈圆环形的外管，内管为下行通道，外管为上行通道。
[0007]为了液态工质通过换热装置充分吸热并蒸发，进一步的是：换热装置包括蒸发器和加热盘管，加热盘管的一端与双层连续油管的下行通道连通，加热盘管的另一端与蒸发器的内腔连通，蒸发器的内腔还与双层连续油管的上行通道连通。
[0008]进一步的是：废弃油气井的井口设置采气树，双层连续油管分为两段，一段位于废弃油气井的井内并连接采气树和换热装置，另一段位于废弃油气井的井外且一端连接采气树。
[0009]具体的：位于废弃油气井的井外的双层连续油管与采气树之间密封盒。
[0010]具体的：液态工质的主要成分是二甲醚、丙烷和纳米颗粒。为了防止液态工质结垢，液态工质添加阻垢剂，即液态工质的成分还包括阻垢剂。
[0011]具体的：气态工质经过透平机后，进入冷凝器冷凝为液态工质，再流入冷凝器下部的储液罐，工质泵的进液端与储液罐相连。
[0012]具体的：工质泵为柱塞泵。
[0013]具体的：换热装置下放至废弃油气井的底部。
[0014]本技术还提供一种废弃油气井地热发电装置，用于实施上述的废弃油气井地
热发电方法，目的同样是目的是提高废弃油气井地热发电对地热的利用效率，采用的技术方案是：废弃油气井地热发电装置，包括位于废弃油气井内的换热装置，以及位于废弃油气井外的透平机、发电装置、冷凝器和工质泵，双层连续油管包括上行通道和下行通道，双层连续油管的一端连接换热装置，双层连续油管的另一端通过转接头分别与透平机的气体入口和工质泵的出液端相连，透平机与发电装置相互配合，透平机的气体出口连接冷凝器，冷凝器的下部设置储液罐，工质泵的进液端与储液罐相连。
[0015]进一步的是：双层连续油管包括横截面呈圆形的内管和横截面呈圆环形的外管，内管为下行通道，外管为上行通道。
[0016]为了液态工质通过换热装置充分吸热并蒸发，进一步的是：换热装置包括蒸发器和加热盘管，加热盘管的一端与双层连续油管的下行通道连通，加热盘管的另一端与蒸发器的内腔连通，蒸发器的内腔还与双层连续油管的上行通道连通。
[0017]进一步的是：废弃油气井的井口设置采气树，双层连续油管分为两段，一段位于废弃油气井的井内并连接采气树和换热装置，另一段位于废弃油气井的井外并连接采气树和转接头。
[0018]具体的：位于废弃油气井的井外的双层连续油管与采气树之间密封盒。
[0019]具体的：工质泵为柱塞泵。
[0020]具体的：换热装置位于废弃油气井的底部。
[0021]本技术的有益效果是：液态工质泵入废弃油气井内的换热装置后，在换热装置内蒸发形成高温高压的气态工质，气态工质经上行通道到地面后直接进入透平机做功，并带动发电装置发电，经过透平机的气态工质冷凝后变为液态工质，再泵入换热装置，实现工质的循环。液态工质吸收地热发生相态变化，再直接进入透平机带动发电装置发电，使高温高压的气态工质直接做功发电，避免了多种介质之间进行热传递导致的热损，提高了地热利用效率。此外，废弃油气井地热发电方法及装置不开采、不回灌地下水，不影响地下水系统的平衡。
[0022]液态工质和气态工质经双层连续油管的内管和外管进入和排出换热装置，保证双层连续油管的受压和升温后的稳定性。换热装置包括蒸发器和加热盘管，加热盘管为单根盘管，根据废弃油气井的井底温度和换热量计算结果，加热盘管的长度可以做到足够长，实现液态工质的充分蒸发。
附图说明
[0023]图1是本技术的示意图。
[0024]附图标记：双层连续油管1、透平机2、发电装置3、工质泵4、蒸发器5、加热盘管6、采气树7、冷凝器8、储液罐9、转接头10、密封盒11。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0026]参见图1，本技术提供的第一个主题是：废弃油气井地热发电方法，首先将换热装置连接双层连续油管1，再下放至废弃油气井。换热装置下放至废弃油气井内部地热含量高的地层，一般下放至废弃油气井的底部。双层连续油管1设置相互独立的下行通道和上
行通道，液态工质经双层连续油管1的下行通道进入换热装置，液态工质在地热的作用下转变为高温高压的气态工质，气态工质经双层连续油管1的上行通道上行到地面。气态工质进入透平机2带动发电装置3发电，再冷凝为液态工质。液态工质经双层连续油管1的一个通道，由工质泵4压入换热装置，实现工质的循环。工质的循环路径为：工质泵4
→
双层连续油管1的下行通道
→
换热装置
→
双层连续油管1的上行通道
→
透平机2
→
工质泵4。
[0027]为了适应工质在相态变化出现的压力、温度变化，双层连续油管1包括横截面呈圆形的内管和横截面呈圆环形的外管，内管为下行通道，外管为上行通道。内管的管壁由液态介质和外管的管壁进行保护，确保双层连续油管1的稳定和安全。
[0028]为了液态工质通过换热装置充分洗手地热并蒸发，换热装置包括蒸发器5和加热盘管6，蒸发器5的外轮廓呈圆柱形，以更好地适应废弃油气井的形状，并形成较大的空腔。加热盘管6的一端与双层连续油管1的下行通道连通，加热盘管6的另一端与蒸发器5的内腔连通，蒸发器5的内腔还与双层连续油管1的上行通道连通。液态工质进入加热盘管6受热升温，在蒸发器5内蒸发成高温高压的气态工质，气态工质经过双层连续油管1的上行通道上行到地面。加热盘管6中的液态工质单向流动，加热盘管6的长度根据井底温度和换热量计算确定。
[0029]工质的相态变化实现能量的转移，因此工质可选用现有的。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.废弃油气井地热发电装置，其特征在于：包括位于废弃油气井内的换热装置，以及位于废弃油气井外的透平机(2)、发电装置(3)、冷凝器(8)和工质泵(4)，双层连续油管(1)包括上行通道和下行通道，双层连续油管(1)的一端连接换热装置，双层连续油管(1)的另一端通过转接头(10)分别与透平机(2)的气体入口和工质泵(4)的出液端相连，透平机(2)与发电装置(3)相互配合，透平机(2)的气体出口连接冷凝器(8)，冷凝器(8)的下部设置储液罐(9)，工质泵(4)的进液端与储液罐(9)相连。2.如权利要求1所述的废弃油气井地热发电装置，其特征在于：双层连续油管(1)包括横截面呈圆形的内管和横截面呈圆环形的外管，内管为下行通道，外管为上行通道。3.如权利要求1所述的废弃油气井地热发电装置，其特征在于：换热装置包括蒸发器(5)和加热盘管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，
申请(专利权)人：南充西南石油大学设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：