System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种地热井换热系统及施工方法技术方案_技高网

一种地热井换热系统及施工方法技术方案

技术编号:39948344 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-08 23:06
本发明专利技术涉及地层换热技术领域,公开了一种地热井换热系统及施工方法,包括:换热机组;注入井;采出井;水平井段,所述注入井下端通过第一连接部与所述水平井段的一端连通,所述采出井下端通过第二连接部与所述水平井段的另一端连通,所述水平井段具有裂缝腔,所述第一连接部、所述第二连接部以及所述裂缝腔内壁设有合金导热层;所述注入井、所述采出井以及所述裂缝腔填充有换热工质;所述换热机组通过管道分别和所述注入井以及所述采出井连通,用于形成换热工质循环回路。本发明专利技术的有益效果:避免地层岩石直接和换热工质接触发生物理和/或化学反应,同时,合金导热层对裂缝腔形成支撑,增强地热井整体结构强度,提高地热井结构整体的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地层换热,特别是涉及一种地热井换热系统及施工方法


技术介绍

1、当前的地热开发多是以直井内循环为主的浅层地热资源开发,存在换热效率低的缺陷。随着地热井技术和水力压裂技术的发展,出现了u型地热井以及多层u型地热井的地热开发技术,此技术在干热岩的开发中具有极大的应用前景。

2、为提高换热效率,u型地热井的水平井段经过水力压裂产生裂缝,在进一步经过酸化后,增大裂缝,在水平井段形成裂缝腔,增大地热换热面积,但是,由于换热工质直接与裂缝腔内壁接触,且处于流动状态会对裂缝腔内壁进行冲刷,换热工质和地层岩石之间会发生物理和/或化学反应,地层岩石破碎甚至导致地热井出现局部坍塌,不利于地热井的稳定设置。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是:提供一种地热井换热系统及施工方法,旨在解决裂缝腔内壁与换热工质直接接触发生物理和/或化学反应,地层岩石破碎甚至导致地热井出现局部坍塌的技术问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种地热井换热系统,包括:

3、换热机组;

4、注入井;

5、采出井;

6、水平井段,所述注入井下端通过第一连接部与所述水平井段的一端连通,所述采出井下端通过第二连接部与所述水平井段的另一端连通,所述水平井段具有裂缝腔,所述第一连接部、所述第二连接部以及所述裂缝腔内壁设有合金导热层;所述注入井、所述采出井以及所述裂缝腔填充有换热工质;

7、其中,所述换热机组通过管道分别和所述注入井以及所述采出井连通,用于形成换热工质循环回路。

8、更进一步地,所述换热机组包括换热装置、注入泵和采出泵,所述注入泵一端和所述注入井连通,另一端和换热装置连通,所述采出泵一端和所述采出井连通,另一端和所述换热装置连通。

9、更进一步地,所述注入井、所述采出井内均设有套管,所述套管外套设有固定环,所述套管和所述固定环的下端面均与所述合金导热层连接。

10、更进一步地,所述合金导热层的熔点高于所述换热工质熔点。

11、更进一步地,还包括压力酸化装置,所述压力酸化装置通过连续油管和所述水平井段连通。

12、更进一步地,所述换热工质采用液态合金。

13、本专利技术还提供一种如上述任一项所述的地热井换热系统的施工方法,包括以下步骤:

14、s1、在设计位置,钻设注入井和采出井,随后钻设水平井段将所述注入井和所述采出井连通;

15、s2、在所述水平井段内实施水力压裂酸化形成所述裂缝腔;

16、s3、在所述水平井段内注入第一液态合金,所述第一液态合金附着在所述水平井段与所述注入井、所述采出井的连接处内壁以及所述裂缝腔内壁固化形成所述合金导热层;

17、s4、在所述注入井、所述采出井以及所述裂缝腔内注入所述换热工质;

18、s5、所述换热机组通过管道和所述注入井以及所述采出井连通。

19、更进一步地,所述步骤s3还包括:

20、s31、向所述裂缝腔内注水,加压检测所述裂缝腔是否漏失;

21、s32、向所述裂缝腔内注入高压空气,干燥所述注入井、所述采出井以及所述裂缝腔。

22、本专利技术实施例一种地热井换热系统及施工方法与现有技术相比,其有益效果在于:水平井段通过第一连接部、第二连接部分别和注入井以及采出井连通,水平井段设有裂缝腔,并在第一连接部、第二连接部以及裂缝腔内壁设有合金导热层,合金导热层将地层岩石和换热工质完全隔离,避免地层岩石直接和换热工质接触发生物理和/或化学反应,同时,合金导热层对裂缝腔形成支撑,增强地热井整体结构强度,提高地热井结构整体的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种地热井换热系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述换热机组包括换热装置、注入泵和采出泵,所述注入泵一端和所述注入井连通,另一端和换热装置连通,所述采出泵一端和所述采出井连通,另一端和所述换热装置连通。

3.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述注入井、所述采出井内均设有套管,所述套管外套设有固定环,所述套管和所述固定环的下端面均与所述合金导热层连接。

4.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述合金导热层的熔点高于所述换热工质熔点。

5.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:还包括压力酸化装置,所述压力酸化装置通过连续油管和所述水平井段连通。

6.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述换热工质采用液态合金。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的地热井换热系统的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.如权利要求7所述的地热井换热系统的施工方法,其特征在于,所述步骤S3还包括:

【技术特征摘要】

1.一种地热井换热系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述换热机组包括换热装置、注入泵和采出泵,所述注入泵一端和所述注入井连通,另一端和换热装置连通,所述采出泵一端和所述采出井连通,另一端和所述换热装置连通。

3.如权利要求1所述的地热井换热系统,其特征在于:所述注入井、所述采出井内均设有套管,所述套管外套设有固定环,所述套管和所述固定环的下端面均与所述合金导热层连接。

4.如权利要求1所述的地热井换热...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊波薛亚斐辛福东王社教方朝合
申请(专利权)人:中石油深圳新能源研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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