一种中深层换热孔固井材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中深层换热孔固井材料，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70

【技术实现步骤摘要】
一种中深层换热孔固井材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及地热供暖
，尤其涉及一种中深层换热孔固井材料及制备方法。

技术介绍

[0002]地热能是来自地球内部的可再生热能，它起源于地球内部的岩浆、以及放射性物质的衰变，这些热量通过地层热传导，源源不断的由下部高温岩层向上部低温岩层传递，储量巨大且可再生。目前地热能从利用形态上可划分成，水热型地热(水源)与干热岩(地源)两种。
[0003]水热型地热(水源)，以水为介质，利用高温地下水的热量，之后将地热尾水回灌入地下，由于该项利用形式，地下水流速较快，因而单井取热影响半径很大，采热功率也很大。
[0004]但是对于中深层地埋管，由于不利用地下水，热量的提取便只能通过高温岩石传导至套管环空水泥环，再传导至套管，继续传递至井筒内的换热流体，从而导致采热效率较低。

技术实现思路

[0005]1.要解决的技术问题
[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中对于中深层地埋管，由于不利用地下水，热量的提取便只能通过高温岩石传导至套管环空水泥环，再传导至套管，继续传递至井筒内换热流体的问题，而提出的一种中深层换热孔固井材料及制备方法。
[0007]2.技术方案
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0009]一种中深层换热孔固井材料，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70
‑
80％、石墨粉15
‑
25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。<br/>[0010]优选地，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂80％、石墨粉15％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0011]优选地，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70％、石墨粉25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0012]优选地，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂75％、石墨粉20％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0013]本专利技术中还提出了一种中深层换热孔固井材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1：将一定质量比的石墨粉、细砂和丙烯酸酯之间进行均匀混合，得到混合物；
[0015]步骤2：然后将聚丙烯酰胺添加入步骤1中的混合物中，得到所述固井材料。
[0016]优选地，所述细砂的密度为1.9
‑
2.3g/cm3、规格为100目。
[0017]本专利技术中还提出了中深层换热孔固井，包括表层套管和人工井底，所述表层套管的外部覆盖有表层水泥固井，所述表层套管的内部填充有所述固井材料。
[0018]本专利技术中还提出了中深层换热孔固井的施工方法，包括以下步骤：
[0019]S1：固井材料在地表混合均匀后，从表层套管外注入，同时表层套管内采用空气压缩机洗出钻井液，外注内吸的反循环工艺，保证固井材料顺利下入孔底；
[0020]S2：固井完成后，然后在表层套管内下入钻杆，注入水泥浆，形成人工井底。
[0021]3.有益效果
[0022]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0023]本专利技术中，通过采用新型固井材料，可以大幅提升换热孔环空导热率，传统水泥环导热率为0.7
‑
1w/(m
·
k)，新型固井材料导热率可达2.5w/(m
·
k)以上，极大的提升了单井换热能力，具有极高的经济效益。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提出的一种中深层换热孔固井的结构示意图。
[0025]图中：1表层套管、2人工井底、3表层水泥固井。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]实施例1：
[0028]一种中深层换热孔固井材料，固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70
‑
80％、石墨粉15
‑
25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0029]本专利技术中，中深层换热孔固井材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030]步骤1：将一定质量比的石墨粉、细砂和丙烯酸酯之间进行均匀混合，得到混合物，细砂的密度为1.9
‑
2.3g/cm3、规格为100目；
[0031]步骤2：然后将聚丙烯酰胺添加入步骤1中的混合物中，得到固井材料。
[0032]本专利技术中，通过采用新型固井材料，可以大幅提升换热孔环空导热率，传统水泥环导热率为0.7
‑
1w/(m
·
k)，新型固井材料导热率可达2.5w/(m
·
k)以上，极大的提升了单井换热能力，具有极高的经济效益。
[0033]实施例2：
[0034]其具有上述实施例的实施内容，其中，对于上述实施例的具体实施方式可参阅上述描述，此处的实施例不作重复详述；而在本申请实施例中，其与上述实施例的区别在于：
[0035]一种中深层换热孔固井材料，固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂80％、石墨粉15％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0036]实施例3：
[0037]其具有上述实施例的实施内容，其中，对于上述实施例的具体实施方式可参阅上述描述，此处的实施例不作重复详述；而在本申请实施例中，其与上述实施例的区别在于：
[0038]一种中深层换热孔固井材料，固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70％、石墨粉25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0039]实施例4：
[0040]其具有上述实施例的实施内容，其中，对于上述实施例的具体实施方式可参阅上
述描述，此处的实施例不作重复详述；而在本申请实施例中，其与上述实施例的区别在于：
[0041]一种中深层换热孔固井材料，固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂75％、石墨粉20％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。
[0042]实施例5：
[0043]其具有上述实施例的实施内容，其中，对于上述实施例的具体实施方式可参阅上述描述，此处的实施例不作重复详述；而在本申请实施例中，其与上述实施例的区别在于：
[0044]参照图1，中深层换热孔固井，包括表层套管和人工井底，表层套管的外部覆盖有表层水泥固井，表层套管的内部填充有固井材料。
[0045]中深层换热孔固井的施工方法，包括以下步骤：
[0046]S1：固井材料在地表混合均匀后，从表层套管外注入，同时表层套管内采用空气压缩机洗出钻井液，外注内吸的反循环工艺，保证固井材料顺利下入孔底；
[0047]S2：固井完成后，然后在表层套管内下入钻杆，注入水泥浆，形成人工井底。
[0048]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层换热孔固井材料，其特征在于，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70
‑
80％、石墨粉15
‑
25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。2.根据权利要求1所述的一种中深层换热孔固井材料，其特征在于，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂80％、石墨粉15％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。3.根据权利要求1所述的一种中深层换热孔固井材料，其特征在于，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂70％、石墨粉25％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。4.根据权利要求1所述的一种中深层换热孔固井材料，其特征在于，所述固井材料包括以下质量比的组成成分：细砂75％、石墨粉20％、丙烯酸酯4％和聚丙烯酰胺1％。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的一种中深层换热孔固井材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将一定质量比的石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟志祥，田康，田鹏飞，薛志鹏，马瑞芳，
申请(专利权)人：河南省中能联建地热工程有限公司，
类型：发明
国别省市：