用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统，包括直膨式井下换热器。该换热器包括换热管组，该换热器管组包括工质下降管、工质上升管及阻隔板，工质下降管同轴插装在所述的工质上升管中，形成单个独立的全“U”型换热单元结构。所述的换热器换热管组包括管束式换热管组、半封闭式换热管组及全封闭式换热管组三种结构。本实用新型专利技术设计科学合理，创新设计的井下换热器结构简单，无需将地热水抽到地面，深井泵功耗小，经济性好，在实现“取热不取水”的同时，能够提高单井取热功率，进一步提高地热能资源，尤其是中深层地热资源的利用效率。资源的利用效率。资源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统


[0001]本技术属于地热工程领域，涉及地热单井强化换热技术，尤其是一种用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统。

技术介绍

[0002]长期以来，我国能源结构以化石能源为主，目前“双碳”目标下的碳减排压力巨大，亟待推进能源技术革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。相比于传统化石能源，地热能是一种清洁环保能源，具有安全、稳定、负载系数高的开发利用特征。积极推动地热资源规模化开发，对于构建我国新型能源体系，助力实现“双碳”目标具有重要意义。
[0003]目前，在地热资源开采方面，关注度较高的是研发“取热不取水”的新技术。该技术不仅要求满足采灌均衡的国家政策，同时节能、环保、易于政府科学管理。现有的“取热不取水”模式包括传统闭式单井套管换热系统(CN113587465A)、超长重力热管系统(CN107144035B)和开式单井套管换热系统(CN110131781A)，其中，闭式单井套管系统是目前主要的“取热不取水”利用模式，但系统以热传导为主要换热模式，井内流体通过井壁与地层换热，换热面积小，取热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统，其特征在于：包括直膨式井下换热器，该换热器包括换热管组，该换热器管组包括工质下降管、工质上升管及阻隔板，工质下降管同轴插装在所述的工质上升管中，形成单个独立的全“U”型换热单元结构，低温液态工质从工质下降管入口流入，向下流入工质上升管后经过工质上升管上部，以高温气态工质的形式流出，形成工质热交换通道；所述的直膨式井下换热器设置在井口以下，所述的换热器管组入口端设置在井口上部，通过上法兰盘与换热器外套管固定连接，换热器管组配合阻隔板与换热器外套管形成地热水回水通道，上法兰盘与井口之间形成地热水回水转向通道，直膨式井下换热器下部通过下法兰盘连接地热水泵管，地热水泵管下部穿过盖层延伸至热储层，换热器外套管与井壁形成地热水回水通道，回流后的地热水在热储层完成热交换后流入地热水泵管内，通过深井泵泵入直膨式井下换热器完成与工质的热交换，直膨式井下换热器的上部高温汽态工质出口端连接集汽器的入口端，集汽器的出口端连接热利用系统，热利用系统的出口端通过工质循环泵连接至分液器，分液器的出口端连接直膨式井下换热器的低温液态工质入口端。2.根据权利要求1所述的一种用于地热单井强化换热的直膨式井下换热系统，其特征在于：热利...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴传山，刘东喜，雷海燕，佟远宏，张伟，王月，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：