CN110675721A - 多工况干热岩地热开采模拟设备 - Google Patents
多工况干热岩地热开采模拟设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110675721A CN110675721A CN201910942991.8A CN201910942991A CN110675721A CN 110675721 A CN110675721 A CN 110675721A CN 201910942991 A CN201910942991 A CN 201910942991A CN 110675721 A CN110675721 A CN 110675721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot dry
- dry rock
- hot
- rock
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B25/02—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of industrial processes; of machinery
Abstract
本发明涉及干热岩开采研究领域,尤其是多工况干热岩地热开采模拟设备,包括干热岩维压模拟系统、水循环供排系统、压裂液循环供排系统,所述干热岩维压模拟机构用于施压对其内部的干热岩地热开采模拟实验,所述水循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供水并接收干热岩维压模拟系统排出的水形成循环,所述压裂液循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供压裂液并接收干热岩维压模拟系统排出的压裂液形成循环。该设备可以模拟各个地层压力及温度下的干热岩地热交换,并通过三维超声检测对干热岩压裂过程中的缝隙走势进行了分析。同时可以通过循环水管线实现地热开采过程中换热效率的模拟。
Description
技术领域
本发明涉及干热岩开采研究领域,尤其是多工况干热岩地热开采模拟设备。
背景技术
地热供热系统是指利用地热能为主要热源的供热系统。地热是来自地球内部核裂变产生的一种能量资源,属于可再生能源。地热供热系统按照地热流进入供热系统的方式可分为直接供热和间接供热。直接供热即把地热流直接引入供热系统,间接供热即地热流通过换热器将热能传递给供热系统的循环水,地热流不直接进入供热系统。
地热能是一种清洁能源,是可再生能源,其开发前景十分广阔。目前社会上已经存在较多的地热类的供热产品和技术。由于地球每一层的温度很不相同,因此在实际干热岩地热开采施工时也会遇到各种各样的工程状况,为了在施工前尽可能的全面掌握实际施工中有可能遇到的工况以及具体工况下的开采效果,因此现在大多通过采用地热干热岩研究方面的模拟装置来进行实际模拟操作来为后续的实际开采施工提供理论和初步依据。
但是,现有的干热岩地热开采在使用时由于其整体系统设计存在的缺陷,使得在模拟的过程中无法贴合实际地下不同工况下的干热岩层的地热开采状况,实际使用中参考意义较低,因此如何设计一款针对多工况下干热岩地热开采具有设计参考意义的模拟系统对后续实际的地热开采施工具有重要价值,同时也是目前行业内亟需解决地技术难题,因此我公司针对上述问题经过多年研究设计处了一款创新性的多工况干热岩地热开采模拟设备。
发明内容
本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是:多工况干热岩地热开采模拟设备,包括干热岩维压模拟系统、水循环供排系统、压裂液循环供排系统,所述干热岩维压模拟机构用于施压对其内部的干热岩地热开采模拟实验,所述水循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供水并接收干热岩维压模拟系统排出的水形成循环,在水循环供排系统与干热岩维压模拟系统之间设有一蒸汽发电机17,在所述蒸汽发电机17的输电线路上安装有若干个发光灯18,所述压裂液循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供压裂液并接收干热岩维压模拟系统排出的压裂液形成循环。
优选地,所述干热岩维压模拟系统进、出口处分别通过三通管20上各分支管与所述水循环供排系统的对应管线、所述压裂液循环供排系统的对应管线分别相连。
优选地,所述水循环供排系统包括一循环水箱10,在循环水箱10的一侧通过循环水管线9连通接有一循环水泵8,所述循环水管线9通过一进水管线44与所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管相连,在所述进水管线44上沿水流方向分别安装有进水温度热电偶11、进水控制球阀12、进水流量计13,在所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管20的一分支管路上设有一与所述蒸汽发电机17的进水口相连的出水管线45,在所述蒸汽发电机17的出水口连接一与所述循环水箱10的进水口相连的回水管线46,在出水管线45上安装有一出水温度热电偶16。
优选地,压裂液循环供排系统包括一压裂液箱3,在压裂液箱3的一侧通过压裂管线2连通接有一压裂泵1,所述压裂管线2通过一压裂出口管线48与所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管20的一分支管路相连通,在所述压裂出口管线48上沿压裂液流动方向依次安装有压裂出口压力表7、压裂出口控制球阀6,所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管20的另一分支管路通过一压裂进口管线47与所述压裂液箱3相连,在所述压裂进口管线47上沿压裂液流动方向依次安装有压裂进口控制球阀4、压裂进口压力表5。
优选地,所述干热岩维压模拟系统包括两竖直平行间隔设置的环形的固定板22,两所述固定板22通过其底部的装置支撑杆21固定在其下方的基座49上,两所述固定板22之间分别通过若干个沿其均匀圆周分布的固定支撑柱23固定连接,在各所述固定支撑柱23的中部分别固定安装有一竖直中心面与固定支撑柱23的竖直中心面共面的双向维压液压缸24,各双向维压液压缸24的活塞杆的内端分别固连一截面为弧形的环形维压板25,各环形维压板25组成的用于放置干热岩27的圆柱状的维压空间,所述环形维压板25用于实现对设置在两所述固定板之间的干热岩组件的外侧相抵紧,在每个环形维压板25均插入有加热电阻棒26,所述加热电阻棒26产生的热量通过所述环形维压板25的热传导对所述干热岩组件中的干热岩27进行加热,所述维压空间的外围的各环形维压板25的外侧壁分别通过对应位置处的双向维压液压缸24实现径向运动后并对干热岩27实现压紧与松开,所述干热岩组件可在两所述固定板22之间实现绕其中线轴旋转。
优选地,包括一圆柱状的干热岩27,在所述干热岩27两端分别对称固连有一干热岩端头固定环28,所述干热岩端头固定环28与对应位置处的干热岩27的端部通过密封圈29并进行端面及环形密封,各所述环形维压板25沿圆周方向均布实现对干热岩27的圆周曲面的包裹。
优选地,在干热岩组件的外侧设有一移动式超声三维检测机构,所述移动式超声三维检测机构用于实现对整个干热岩27外壁面的全覆盖超声检测。
优选地,所述移动式超声三维检测机构包括两分别通过齿轮电机固定座对称固定设置在其中一个固定支撑柱底部两端的旋转齿轮电机31,在各旋转齿轮电机31的电机轴上均安装有旋转驱动齿轮50,在各旋转驱动齿轮50的下方分别啮合有一从动齿轮盘32,各从动齿轮盘32分别通过固定在其外端面边沿的导向卡块33活动搭接在对应位置处的干热岩端头固定环28的内环上,在两从动齿轮盘32之间设有一移动平移检测组件,所述移动平移检测组件可用于实现沿干热岩27长度方向实现移动。
优选地,所述移动平移检测组件包括在设置在两从动齿轮盘32之间的导轨37,所述导轨37的两端分别通过其端部的丝杠电机固定座34固定在对应位置处的从动齿轮盘32上,在所述导轨37的上方平行间隔设有一传动丝杠,所述传动丝杠的左右两段的旋向相反,在其中一个丝杠电机固定座34的外端面上固连一与所述传动丝杠相固连的丝杠电机35,在传动丝杠的左右两段外侧壁上分别对称安装有一滑块36,各滑块36的底部分别活动卡接在对应位置处的导轨37的两侧导向槽内,各滑块的中段底部分别通过所述导轨37中段的通槽向下穿出并分别与一滑动导杆38相固连,在各滑动导杆38的底部分别设有一超声波探头固定盒39,各所述超声波探头固定盒39分别通过一压簧42与对应位置处的滑动导杆38的底部相固连,在各超声波探头固定盒39的底部设有若干个与外部设备相连的超声波探头组成的超声波探头阵列43。
本发明的有益效果体现在:
该设备可以模拟各个地层压力及温度下的干热岩地热交换,并通过三维超声检测对干热岩压裂过程中的缝隙走势进行了分析。同时可以,通过循环水管线实现地热开采过程中换热效率的模拟;
本设备在进行模拟实验时能够通过水循环供排系统和压裂液循环供排系统分别向干热岩维压模拟系统进行供水和注入压裂液,从而通过干热岩维压模拟系统的压力操作以及加热电阻棒26产生的热量通过所述环形维压板25的热传导对所述干热岩组件中的干热岩27进行加热,进而对进入的水进行模拟换热,最终通过各个温度热电偶市县换热前后温度的检测,同时在实现换热模拟的过程中通过蒸汽发电机17也可以实现发电模拟;
另外,通过干热岩维压模拟系统中的各个双向维压液压缸24的运动配合压裂液实现压裂,在该过程中可以通过通过移动式超声三维检测机构进行压裂检测,各项参数的认为调节和设定来使得干热岩组件中的干热岩27处于不同模拟工况下的状态,从而能够模拟出不同工况下的干热岩地热开采的状态。。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的第一立体结构示意图。
图2为本发明的第二立体结构示意图。
图3为本发明的俯视结构示意图。
图4为本发明的侧视结构示意图。
图5为本发明的侧视结构示意图。
图中,1、压裂泵,2、压裂管线,3、压裂液箱,4、压裂进口控制球阀,5、压裂进口压力表,6、压裂出口控制球阀,7、压裂出口压力表,8、循环水泵,9、循环水管线,10、循环水箱,11、进水温度热电偶,12、进水控制球阀,13、进水流量计,14、出水流量计,15、出水球阀,16、出水温度热电偶,17、蒸汽发电机,18、发光灯,19、管线支撑脚,20、三通管,21、装置支撑杆,22、固定板,23、固定支撑柱,24、双向维压液压缸,25、环形维压板,26、加热电阻棒,27、干热岩,28、干热岩端头固定环,29、密封圈,30、齿轮电机固定座,31、旋转齿轮电机,32、从动齿轮盘,33、导向卡块,34、丝杠电机固定座,35、丝杠电机,36、滑块,37、导轨,38、滑动导杆,39、超声波探头固定盒,40、滑杆,41、锁紧螺母,42、压簧,43、超声波探头阵列,44、进水管线,45、出水管线,46、回水管线,47、压裂进口管线,48、压裂出口管线,49、基座,50、旋转驱动齿轮,51、传动丝杠。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-5中所示,多工况干热岩地热开采模拟设备,包括干热岩维压模拟系统、水循环供排系统、压裂液循环供排系统,所述干热岩维压模拟机构用于施压对其内部的干热岩地热开采模拟实验,所述水循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供水并接收干热岩维压模拟系统排出的水形成循环,在水循环供排系统与干热岩维压模拟系统之间设有一蒸汽发电机17,在所述蒸汽发电机17的输电线路上安装有若干个发光灯18,所述压裂液循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供压裂液并接收干热岩维压模拟系统排出的压裂液形成循环。
优选地,所述干热岩维压模拟系统进、出口处分别通过三通管20上各分支管与所述水循环供排系统的对应管线、所述压裂液循环供排系统的对应管线分别相连。
优选地,所述水循环供排系统包括一循环水箱10,在循环水箱10的一侧通过循环水管线9连通接有一循环水泵8,所述循环水管线9通过一进水管线44与所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管相连,在所述进水管线44上沿水流方向分别安装有进水温度热电偶11、进水控制球阀12、进水流量计13,在所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管20的一分支管路上设有一与所述蒸汽发电机17的进水口相连的出水管线45,在所述蒸汽发电机17的出水口连接一与所述循环水箱10的进水口相连的回水管线46,在出水管线45上安装有一出水温度热电偶16。
优选地,压裂液循环供排系统包括一压裂液箱3,在压裂液箱3的一侧通过压裂管线2连通接有一压裂泵1,所述压裂管线2通过一压裂出口管线48与所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管20的一分支管路相连通,在所述压裂出口管线48上沿压裂液流动方向依次安装有压裂出口压力表7、压裂出口控制球阀6,所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管20的另一分支管路通过一压裂进口管线47与所述压裂液箱3相连,在所述压裂进口管线47上沿压裂液流动方向依次安装有压裂进口控制球阀4、压裂进口压力表5。
优选地,所述干热岩维压模拟系统包括两竖直平行间隔设置的环形的固定板22,两所述固定板22通过其底部的装置支撑杆21固定在其下方的基座49上,两所述固定板22之间分别通过若干个沿其均匀圆周分布的固定支撑柱23固定连接,在各所述固定支撑柱23的中部分别固定安装有一竖直中心面与固定支撑柱23的竖直中心面共面的双向维压液压缸24,各双向维压液压缸24的活塞杆的内端分别固连一截面为弧形的环形维压板25,各环形维压板25组成的用于放置干热岩27的圆柱状的维压空间,所述环形维压板25用于实现对设置在两所述固定板之间的干热岩组件的外侧相抵紧,在每个环形维压板25均插入有加热电阻棒26,所述加热电阻棒26产生的热量通过所述环形维压板25的热传导对所述干热岩组件中的干热岩27进行加热,所述维压空间的外围的各环形维压板25的外侧壁分别通过对应位置处的双向维压液压缸24实现径向运动后并对干热岩27实现压紧与松开,所述干热岩组件可在两所述固定板22之间实现绕其中线轴旋转。
启动双向维压液压缸24实现对干热岩27环向挤压模仿地层压力作用,完成对干热岩27维压模拟。
优选地,包括一圆柱状的干热岩27,在所述干热岩27两端分别对称固连有一干热岩端头固定环28,所述干热岩端头固定环28与对应位置处的干热岩27的端部通过密封圈29并进行端面及环形密封,各所述环形维压板25沿圆周方向均布实现对干热岩27的圆周曲面的包裹。
优选地,在干热岩组件的外侧设有一移动式超声三维检测机构,所述移动式超声三维检测机构用于实现对整个干热岩27外壁面的全覆盖超声检测。
优选地,所述移动式超声三维检测机构包括两分别通过齿轮电机固定座对称固定设置在其中一个固定支撑柱底部两端的旋转齿轮电机31,在各旋转齿轮电机31的电机轴上均安装有旋转驱动齿轮50,在各旋转驱动齿轮50的下方分别啮合有一从动齿轮盘32,各从动齿轮盘32分别通过固定在其外端面边沿的导向卡块33活动搭接在对应位置处的干热岩端头固定环28的内环上,在两从动齿轮盘32之间设有一移动平移检测组件,所述移动平移检测组件可用于实现沿干热岩27长度方向实现移动。
优选地,所述移动平移检测组件包括在设置在两从动齿轮盘32之间的导轨37,所述导轨37的两端分别通过其端部的丝杠电机固定座34固定在对应位置处的从动齿轮盘32上,在所述导轨37的上方平行间隔设有一传动丝杠,所述传动丝杠的左右两段的旋向相反,在其中一个丝杠电机固定座34的外端面上固连一与所述传动丝杠51相固连的丝杠电机35,在传动丝杠51的左右两段外侧壁上分别对称安装有一滑块36,各滑块36的底部分别活动卡接在对应位置处的导轨37的两侧导向槽内,各滑块的中段底部分别通过所述导轨37中段的通槽向下穿出并分别与一滑动导杆38相固连,在各滑动导杆38的底部分别设有一超声波探头固定盒39,各所述超声波探头固定盒39分别通过一压簧42与对应位置处的滑动导杆38的底部相固连,各所述压簧42上端固连的滑杆40分别通过一锁紧螺母41实现与对应位置处的滑动导杆38的底部的相对固定,在各超声波探头固定盒39的底部设有若干个通过线路与外部设备相连的超声波探头组成的超声波探头阵列43。
工作原理:
本设备在进行模拟实验时能够通过水循环供排系统和压裂液循环供排系统分别向干热岩维压模拟系统进行供水和注入压裂液,从而通过干热岩维压模拟系统的压力操作以及加热电阻棒26产生的热量通过所述环形维压板25的热传导对所述干热岩组件中的干热岩27进行加热,进而对进入的水进行模拟换热,最终通过各个温度热电偶市县换热前后温度的检测,同时在实现换热模拟的过程中通过蒸汽发电机17也可以实现发电模拟,另外,通过干热岩维压模拟系统中的各个双向维压液压缸24的运动配合压裂液实现压裂,在该过程中可以通过通过移动式超声三维检测机构进行压裂检测,各项参数的认为调节和设定来使得干热岩组件中的干热岩27处于不同模拟工况下的状态,从而能够模拟出不同工况下的干热岩地热开采的状态。
关闭进水控制球阀12及出水球阀15,此时循环水管线9处于关闭状态,关闭压裂出口控制球阀6并打开压裂进口控制球阀4,启动压裂泵1,压裂液箱3中的压裂液通过压力泵1的输送作用下通过压裂管线2进行打压,三通20分别与压裂管线2、循环水管线9、干热岩27的进出口管线等连接,干热岩端头固定环28分别位于干热岩27的两端并通过密封圈29实现对干热岩27的换向及端面密封。在压裂泵1的作用下压裂液在干热岩27中心的空腔内实现对干热岩27的压裂并使其产生缝隙,压裂过程中的压力可通过压裂进口压力表5进行显示。
实现对干热岩27的压裂后,停止压裂泵1关闭压裂进口控制球阀4并打开压裂出口控制球阀6,此时压裂液通过压裂管线2经过泄压流回到压裂液箱3中,待压裂出口压力表7显示的压力为常压状态时,代表泄压完成。每个环形维压板25内部插入有多个加热电阻棒26,此时对加热电阻棒26进行上电操作,并控制温度在150度,此时干热岩27受热,对压裂后的残留在干热岩27内部的压裂液进行蒸发。待干热岩27内部无残留的压裂液后关闭压裂出口控制球阀6,并对加热电阻棒26进行断电操作,地热开采模拟中的干热岩27压裂工序完成。
待干热岩27完成压裂后,启动双向维压液压缸24使其带动环形维压板25沿圆周方向扩张,此时干热岩27维压解除,整个干热岩27的外表面处于暴露状态。为了更好的了解压裂后干热岩27内部整个压裂缝隙的走势,对干热岩27缝隙进行三维超声检测,压裂缝隙直接影响到换热效率。齿轮电机固定座30位于其中一个固定支撑柱23前后两端,旋转齿轮电机31通过螺钉固定于齿轮电机固定座30上,导向卡块33一端通过螺钉连接于从动齿轮盘32上,一端配合于固定板22的内径壁面上,导向卡块33前后位置均有三个,可实现对从动齿轮盘32的限位及支撑作用,丝杠电机固定座34通过螺钉固定于前后两个从动齿轮盘32之间,丝杠电机35通过螺钉固定于丝杠电机固定座34的一端,导轨37通过螺钉固定于丝杠电机固定座34的横板上,滑块36嵌套与导轨37的导向槽中,中间部位开孔加工螺纹,实现与丝杠电机35的螺纹配合。丝杠电机固定座34横版中间部位加工有长槽,滑动导杆38上端通过螺纹连接于滑块36的下端,滑动导杆38内部铣槽两端并加工有导向槽,超声波探头固定盒39前后各有一个其内部放置有多个超声波探头阵列43。
此时松开锁紧螺母41,超声波探头固定盒39在压簧42的弹力作用下沿径向收缩使得超声波探头阵列43与干热岩27的外壁面接触,滑杆40在滑动导杆38的长槽内移动起到导向及限位作用。带超声波探头阵列43与干热岩27外壁面接触后,启动丝杠电机35此时滑块36带着超声波探头阵列43轴向移动实现对干热岩27的检测,由于存在缝隙的位置声波会被反射因此来确定缝隙的位置及大小。待丝杠电机35实现对超声覆盖区域的轴向检测后,启动旋转齿轮电机31,使得从动齿轮盘32旋转一定角度,此时超声波探头阵列43覆盖新的未检测区域,再次启动丝杠电机35.上述步骤往复循环直到实现对整个干热岩27外壁面的全覆盖超声检测。此时压裂孔隙的位置及深度即可三维呈现。
超声三维检测完成后,通过外力将超声波探头固定盒39径向扩张,并锁紧锁紧螺母41,此时超声波探头阵列43处于收缩状态。启动双向维压液压缸24使其带动环形维压板25沿圆周方向收缩使得干热岩27处于维压状态,并对加热电阻棒26进行带电操作,使其对干热岩27进行加热。打开进水控制球阀12及出水球阀15,启动循环水泵8,循环水箱10中的水通过循环水管线9实现与干热岩27的热交换,进出水温度可通过进水温度热电偶11及出水温度热电偶16显示,对于在热交换中的一部分水变成蒸汽的质量可通过进水流量计13减去出水流量计14获得。热交换后产生的水蒸气进入到蒸汽发电机17中进行发电并对发光灯18进行供电,管线支撑脚19实现对压力管线2及循环水管线9的支撑作用。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中;对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:包括干热岩维压模拟系统、水循环供排系统、压裂液循环供排系统,所述干热岩维压模拟机构用于施压对其内部的干热岩地热开采模拟实验,所述水循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供水并接收干热岩维压模拟系统排出的水形成循环,在水循环供排系统与干热岩维压模拟系统之间设有一蒸汽发电机,在所述蒸汽发电机的输电线路上安装有若干个发光灯,所述压裂液循环供排系统用于实现向干热岩维压模拟系统内供压裂液并接收干热岩维压模拟系统排出的压裂液形成循环。
2.根据权利要求1所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:所述干热岩维压模拟系统进、出口处分别通过三通管上各分支管与所述水循环供排系统的对应管线、所述压裂液循环供排系统的对应管线分别相连。
3.根据权利要求2所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:所述水循环供排系统包括一循环水箱,在循环水箱的一侧通过循环水管线连通接有一循环水泵,所述循环水管线通过一进水管线与所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管相连,在所述进水管线上沿水流方向分别安装有进水温度热电偶、进水控制球阀、进水流量计,在所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管的一分支管路上设有一与所述蒸汽发电机的进水口相连的出水管线,在所述蒸汽发电机的出水口连接一与所述循环水箱的进水口相连的回水管线,在出水管线上安装有一出水温度热电偶。
4.根据权利要求2所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:压裂液循环供排系统包括一压裂液箱,在压裂液箱的一侧通过压裂管线连通接有一压裂泵,所述压裂管线通过一压裂出口管线与所述干热岩维压模拟系统出口处的三通管的一分支管路相连通,在所述压裂出口管线上沿压裂液流动方向依次安装有压裂出口压力表、压裂出口控制球阀,所述干热岩维压模拟系统进口处的三通管的另一分支管路通过一压裂进口管线与所述压裂液箱相连,在所述压裂进口管线上沿压裂液流动方向依次安装有压裂进口控制球阀、压裂进口压力表。
5.根据权利要求4所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:所述干热岩维压模拟系统包括两竖直平行间隔设置的环形的固定板,两所述固定板通过其底部的装置支撑杆固定在其下方的基座上,两所述固定板之间分别通过若干个沿其均匀圆周分布的固定支撑柱固定连接,在各所述固定支撑柱的中部分别固定安装有一竖直中心面与固定支撑柱的竖直中心面共面的双向维压液压缸,各双向维压液压缸的活塞杆的内端分别固连一截面为弧形的环形维压板,各环形维压板组成的用于放置干热岩的圆柱状的维压空间,所述环形维压板用于实现对设置在两所述固定板之间的干热岩组件的外侧相抵紧,在每个环形维压板均插入有加热电阻棒,所述加热电阻棒产生的热量通过所述环形维压板的热传导对所述干热岩组件中的干热岩进行加热,所述维压空间的外围的各环形维压板的外侧壁分别通过对应位置处的双向维压液压缸实现径向运动后并对干热岩实现压紧与松开,所述干热岩组件可在两所述固定板之间实现绕其中线轴旋转。
6.根据权利要求5所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:包括一圆柱状的干热岩,在所述干热岩两端分别对称固连有一干热岩端头固定环,所述干热岩端头固定环与对应位置处的干热岩的端部通过密封圈并进行端面及环形密封,各所述环形维压板沿圆周方向均布实现对干热岩的圆周曲面的包裹。
7.根据权利要求6所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:在干热岩组件的外侧设有一移动式超声三维检测机构,所述移动式超声三维检测机构用于实现对整个干热岩外壁面的全覆盖超声检测。
8.根据权利要求7所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:所述移动式超声三维检测机构包括两分别通过齿轮电机固定座对称固定设置在其中一个固定支撑柱底部两端的旋转齿轮电机,在各旋转齿轮电机的电机轴上均安装有旋转驱动齿轮,在各旋转驱动齿轮的下方分别啮合有一从动齿轮盘,各从动齿轮盘分别通过固定在其外端面边沿的导向卡块活动搭接在对应位置处的干热岩端头固定环的内环上,在两从动齿轮盘之间设有一移动平移检测组件,所述移动平移检测组件可用于实现沿干热岩长度方向实现移动。
9.根据权利要求8所述的多工况干热岩地热开采模拟设备,其特征在于:所述移动平移检测组件包括在设置在两从动齿轮盘之间的导轨,所述导轨的两端分别通过其端部的丝杠电机固定座固定在对应位置处的从动齿轮盘上,在所述导轨的上方平行间隔设有一传动丝杠,所述传动丝杠的左右两段的旋向相反,在其中一个丝杠电机固定座的外端面上固连一与所述传动丝杠相固连的丝杠电机,在传动丝杠的左右两段外侧壁上分别对称安装有一滑块,各滑块的底部分别活动卡接在对应位置处的导轨的两侧导向槽内,各滑块的中段底部分别通过所述导轨中段的通槽向下穿出并分别与一滑动导杆相固连,在各滑动导杆的底部分别设有一超声波探头固定盒,各所述超声波探头固定盒分别通过一压簧与对应位置处的滑动导杆的底部相固连,在各超声波探头固定盒的底部设有若干个与外部设备相连的超声波探头组成的超声波探头阵列。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910942991.8A CN110675721A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 多工况干热岩地热开采模拟设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910942991.8A CN110675721A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 多工况干热岩地热开采模拟设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110675721A true CN110675721A (zh) | 2020-01-10 |
Family
ID=69080565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910942991.8A Pending CN110675721A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 多工况干热岩地热开采模拟设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110675721A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114893177A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-12 | 中国矿业大学 | 用于模拟地热系统干热岩的注水压裂剪切试验系统 |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007001962A2 (en) * | 2005-06-20 | 2007-01-04 | Kurzweil Technologies, Inc. | Systems and methods for generating biological material |
MX2010001447A (es) * | 2010-02-05 | 2011-08-31 | Mario Berriel Alvarado | Dispositivo simulador de una perforacion petrolera. |
CN102589670A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 北京神州普惠科技有限公司 | 一种水下扫描测量装置及其测量方法 |
US20120291435A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Double pinch criterion for optimization of regenerative rankine cycles |
CN103206210A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国石油大学(华东) | 热流体压裂开采天然气水合物藏实验装置 |
CN103743580A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-23 | 中石化石油工程设计有限公司 | 一种增强型地热系统开发试验装置 |
CN103790580A (zh) * | 2014-01-11 | 2014-05-14 | 南通华兴石油仪器有限公司 | 一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置 |
CN105806763A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-27 | 中国地质大学(武汉) | 一种干热岩裂隙渗流和热交换过程可视化试验装置 |
CN106872651A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-20 | 重庆大学 | 一种增强型地热开采模拟的试验装置及模拟方法 |
CN107449791A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-08 | 山东大学 | 一种碳纤维复合材料导线芯棒的无损检测装置及其方法 |
CN107893652A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-04-10 | 中国石油大学(华东) | 干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置及方法 |
CN107905778A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-04-13 | 中国石油大学(华东) | 超临界co2流体压裂增强型地热系统实验装置及方法 |
CN108397190A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-14 | 中国石油大学(北京) | 多分支井用的模拟地热开发流动传热的实验系统 |
CN108572247A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-25 | 中国石油大学(北京) | 多功能深层地热资源钻完井实验装置 |
CN109406753A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 河南理工大学 | 高温驱动气液自行循环模拟地热能开采试验装置 |
CN109709134A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-05-03 | 中国石油大学(华东) | 一种井筒自循环热交换实验装置与方法 |
CN110005400A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-12 | 青岛理工大学 | 干热岩地层高温高压环境井筒套管-水泥环胶结面测试装置 |
CN110219631A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-10 | 西南石油大学 | 一种模拟压裂井焖井返排性能测试装置与方法 |
-
2019
- 2019-09-30 CN CN201910942991.8A patent/CN110675721A/zh active Pending
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007001962A2 (en) * | 2005-06-20 | 2007-01-04 | Kurzweil Technologies, Inc. | Systems and methods for generating biological material |
MX2010001447A (es) * | 2010-02-05 | 2011-08-31 | Mario Berriel Alvarado | Dispositivo simulador de una perforacion petrolera. |
US20120291435A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Double pinch criterion for optimization of regenerative rankine cycles |
CN102589670A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 北京神州普惠科技有限公司 | 一种水下扫描测量装置及其测量方法 |
CN103206210A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国石油大学(华东) | 热流体压裂开采天然气水合物藏实验装置 |
CN103743580A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-23 | 中石化石油工程设计有限公司 | 一种增强型地热系统开发试验装置 |
CN103790580A (zh) * | 2014-01-11 | 2014-05-14 | 南通华兴石油仪器有限公司 | 一种干热岩压裂原位换热实验室模拟系统装置 |
CN105806763A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-27 | 中国地质大学(武汉) | 一种干热岩裂隙渗流和热交换过程可视化试验装置 |
CN106872651A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-20 | 重庆大学 | 一种增强型地热开采模拟的试验装置及模拟方法 |
CN107449791A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-08 | 山东大学 | 一种碳纤维复合材料导线芯棒的无损检测装置及其方法 |
CN107893652A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-04-10 | 中国石油大学(华东) | 干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置及方法 |
CN107905778A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-04-13 | 中国石油大学(华东) | 超临界co2流体压裂增强型地热系统实验装置及方法 |
CN108397190A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-14 | 中国石油大学(北京) | 多分支井用的模拟地热开发流动传热的实验系统 |
CN108572247A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-25 | 中国石油大学(北京) | 多功能深层地热资源钻完井实验装置 |
CN109709134A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-05-03 | 中国石油大学(华东) | 一种井筒自循环热交换实验装置与方法 |
CN109406753A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 河南理工大学 | 高温驱动气液自行循环模拟地热能开采试验装置 |
CN110005400A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-12 | 青岛理工大学 | 干热岩地层高温高压环境井筒套管-水泥环胶结面测试装置 |
CN110219631A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-10 | 西南石油大学 | 一种模拟压裂井焖井返排性能测试装置与方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114893177A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-12 | 中国矿业大学 | 用于模拟地热系统干热岩的注水压裂剪切试验系统 |
CN114893177B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-09-26 | 中国矿业大学 | 用于模拟地热系统干热岩的注水压裂剪切试验系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2687782C1 (ru) | Машина для внутренней сварки труб в защитном газе | |
CN109612717B (zh) | 一种tbm滚刀破岩试验台 | |
CN101290190B (zh) | 一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置 | |
CN110675721A (zh) | 多工况干热岩地热开采模拟设备 | |
CN103278414A (zh) | 热疲劳试验机 | |
LV14875A (lv) | Urbuma izveidošanas un aizpildīšanas metode ģeotermālās enerģijas iegūšanai | |
CN104389694B (zh) | 一种冷热腔独立式动力活塞的斯特林发动机 | |
CN102760500B (zh) | 一种核电站稳压器波动管结构 | |
CN108680314B (zh) | 一种套管滑套热模拟试验装置 | |
CN104062085A (zh) | 一种管道封堵阀门的试压装置 | |
CN110307637B (zh) | 一种节能型冷热平衡热交换装置 | |
CN106769409B (zh) | 一种真三轴岩石试验机 | |
CN109612715B (zh) | 一种tbm滚刀动静耦合加载装置 | |
CN204175455U (zh) | 一种冷热腔独立式动力活塞的斯特林发动机 | |
CN203224467U (zh) | 热疲劳试验机 | |
CN212198966U (zh) | 一种去离子水介质超临界电加热装置 | |
CN105862603B (zh) | 一种简易的钢管拱桥拱肋合龙装置 | |
KR20130040977A (ko) | 수압 압축에 의한 터빈 장치 | |
CN209830052U (zh) | 一种管道旋扩机的花盘及旋扩机 | |
CN107905934A (zh) | 一种简易液压驱动转盘 | |
CN204141830U (zh) | 一种流体分子释能热泵及其供热系统 | |
CN204460847U (zh) | 深井热泵装置 | |
CN206240956U (zh) | 一种拉丝机减速器主轴和滚筒冷却装置 | |
CN214615618U (zh) | 一种建筑施工支撑装置 | |
CN202969049U (zh) | 烫光机的烫光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |