CN111609576A - 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置 - Google Patents

一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111609576A
CN111609576A CN202010532618.8A CN202010532618A CN111609576A CN 111609576 A CN111609576 A CN 111609576A CN 202010532618 A CN202010532618 A CN 202010532618A CN 111609576 A CN111609576 A CN 111609576A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil well
water
recharging
pipeline
well
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
Application number
CN202010532618.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李栋
张姝
王慧
马令勇
刘昌宇
杨瑞桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeast Petroleum University
Original Assignee
Northeast Petroleum University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeast Petroleum University filed Critical Northeast Petroleum University
Priority to CN202010532618.8A priority Critical patent/CN111609576A/zh
Publication of CN111609576A publication Critical patent/CN111609576A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/20—Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，涉及地热能源开采技术领域，它包括采出井、回灌井、油管射孔、取水油井管道、板式换热器和地源热泵，采出井底端伸入地热水层，采出井内安装取水油井管道，取水油井管道底端设有油管射孔，取水油井管道与板式换热器一端连接，取水油井管道上安装抽水泵，板式换热器通过管路与地源热泵连接，板式换热器与地源热泵形成换热谁环路，板式换热器另一端与回灌油井管道连接，回灌油井管道上安装加压泵，回灌油井管道设于回灌井内，回灌井底端伸入储热含水层，回灌油井管道底端设有油管射孔。本利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置降低封井成本的基础上，利用地热能供热降低能源消耗。

Description

一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置
技术领域：
本发明涉及地热能源开采技术领域，具体涉及一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置。
背景技术：
地下深层蕴藏着丰富的地热资源，研究发现，自地面向地下深处按其温度变化可分为变温层、常温层和增温层。在增温层开发地热资源所需要的地热井要足够深。在油田开发后期，随着油田的出油量不断减少，大量油井被废弃。对其稍加改造可用于地热能的开发，将会获得巨大的社会经济效益和环境效益。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，它降低封井成本的基础上，利用地热能供热降低能源消耗。
本发明采用的技术方案为：一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，包括采出井、回灌井、油管射孔、取水油井管道、板式换热器和地源热泵，采出井底端伸入地热水层，采出井内安装取水油井管道，取水油井管道底端设有油管射孔，取水油井管道与板式换热器一端连接，取水油井管道上安装抽水泵，板式换热器通过管路与地源热泵连接，板式换热器与地源热泵形成换热谁环路，板式换热器另一端与回灌油井管道连接，回灌油井管道上安装加压泵，回灌油井管道设于回灌井内，回灌井底端伸入储热含水层，回灌油井管道底端设有油管射孔。
所述的取水油井管道外增设外管，处于地热水层取水油井管道采用透水井笼，透水井笼与取水油井管道内腔连通，处于地热水层取水油井管道内设有缠丝筛网。
所述的取水油井管道和回灌油井管道底部采用油井水泥浇筑。
所述的取水油井管道与回灌油井管道之间形成导流换热通道。
所述的采出井间距为100m～120m，回灌井间距30～50m，采出井与回灌井间距为80m～100m，采出井与回灌井数目比例为1:1.5～1:2。
本发明的有益效果是：本发明是对废弃油井的二次利用，取水油井管道连接板式换热器，储热含水层中地热能加热地下水，通过取水泵抽出地热水输送至板式换热器，通过板式换热器向地源热泵提供热源形成换热水环路进行供热，利用可再生地热能实现节能减排；回灌油井管道通过加压泵回收低温水，利用油管射孔注入储热含水层，进行地下热交换，保证储热含水层水量平衡和热量平衡，是一种持续高效供热的方式。
附图说明：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明采出井和回灌井布置图；
图3是本发明回灌油井管道结构示意图。
具体实施方式：
参照各图，一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，包括采出井9、回灌井10、油管射孔1、取水油井管道2、板式换热器5和地源热泵6，采出井9底端伸入地热水层，采出井9内安装取水油井管道2，取水油井管道2底端设有油管射孔1，取水油井管道2与板式换热器5一端连接，取水油井管道2上安装抽水泵3，板式换热器5通过管路与地源热泵6连接，板式换热器5与地源热泵6形成换热谁环路4，板式换热器5另一端与回灌油井管道8连接，回灌油井管道8上安装加压泵7，回灌油井管道8设于回灌井10内，回灌井10底端伸入储热含水层，回灌油井管道8底端设有油管射孔1。所述的取水油井管道2外增设外管12，处于地热水层取水油井管道2采用透水井笼11，透水井笼11与取水油井管道2内腔连通，处于地热水层取水油井管道2内设有缠丝筛网13。所述的取水油井管道2和回灌油井管道8底部采用油井水泥浇筑。所述的取水油井管道2与回灌油井管道8之间形成导流换热通道。所述的采出井间距为100m～120m，回灌井间距30～50m，采出井与回灌井间距为80m～100m，采出井与回灌井数目比例为1:1.5～1:2。
所述回灌换热过程。所述板式换热器出水口经过加压泵将低温水输送至回灌油井管道后，处于储热含水层的油管射孔将低温水输送至相同的储热含水层，并同地热水进行新一轮的热交换。
处于储热含水层段的取水油井管道2增加部分外管，形成透水井笼11，透过水率高、阻力小，通过取水泵3经由取水油井管道2抽取地热水输送至板式换热器5。
板式换热器5连接地源热泵6，所述板式换热器5与地源热泵6进行热交换，采用地热水作为热源，通过地源热泵形成换热水环路4进行供热。
板式换热器出水口经过加压泵7将低温水输送至回灌油井管道8。
回灌换热过程中涉及加压泵7、回灌油井管道8。所述回灌油井8将低温水输送至处于储热含水层的油管射孔1，并同地热水进行新一轮的热交换。
油管射孔1置于储热含水层，所述油管射孔1将低温水输送至储热含水层，与地热水进行热交换提升温度，补充相同储热含水层取出的地热水。
当地层系数及回灌井渗透率过低且岩石硬度>3的储热含水层段，采用水力压裂技术利用高压大排量泵向储热含水挤注具有一定粘度的液体, 形成足够高的压力，增大岩石裂缝，在取水油井管道和回灌油井管道之间形成导流换热通道。
所述废弃油井的低层温度范围在80℃～160℃，采出井间距为100m～120m，回灌井间距30m～50m，采出井与回灌井间距为80m～100m，采出井与回灌井数目比例为1:1.5～1:2。以达到良好的回灌效果。
废弃油井管道布置缠丝筛网13，进行止砂处理，防止堵塞。
在废弃油井改造过程中，需要同地热综合利用系统紧密结合进行设计，通过多井配合同步开采和回灌以实现连续高效取热利用目的，同时维持地下含水层水量及热量平衡，在节能环保的基础上充分利用可再生地热能源进行供热。
综上所述，本利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，是对废弃油井的二次利用，取水油井管道连接板式换热器，储热含水层中地热能加热地下水，通过取水泵抽出地热水输送至板式换热器，通过板式换热器向地源热泵提供热源形成换热水环路进行供热，利用可再生地热能实现节能减排；回灌油井管道通过加压泵回收低温水，利用油管射孔注入储热含水层，进行地下热交换，保证储热含水层水量平衡和热量平衡，是一种持续高效供热的方式。

Claims (5)

1.一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，其特征在于：包括采出井（9）、回灌井（10）、油管射孔（1）、取水油井管道（2）、板式换热器（5）和地源热泵（6），采出井（9）底端伸入地热水层，采出井（9）内安装取水油井管道（2），取水油井管道（2）底端设有油管射孔（1），取水油井管道（2）与板式换热器（5）一端连接，取水油井管道（2）上安装抽水泵（3），板式换热器（5）通过管路与地源热泵（6）连接，板式换热器（5）与地源热泵（6）形成换热谁环路（4），板式换热器（5）另一端与回灌油井管道（8）连接，回灌油井管道（8）上安装加压泵（7），回灌油井管道（8）设于回灌井（10）内，回灌井（10）底端伸入储热含水层，回灌油井管道（8）底端设有油管射孔（1）。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，其特征在于：所述的取水油井管道（2）外增设外管（12），处于地热水层取水油井管道（2）采用透水井笼（11），透水井笼（11）与取水油井管道（2）内腔连通，处于地热水层取水油井管道（2）内设有缠丝筛网（13）。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，其特征在于：所述的取水油井管道（2）和回灌油井管道（8）底部采用油井水泥浇筑。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，其特征在于：所述的取水油井管道（2）与回灌油井管道（8）之间形成导流换热通道。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置，其特征在于：所述的采出井间距为100m～120m，回灌井间距30～50m，采出井与回灌井间距为80m～100m，采出井与回灌井数目比例为1:1.5～1:2。
CN202010532618.8A 2020-06-12 2020-06-12 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置 Pending CN111609576A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010532618.8A CN111609576A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010532618.8A CN111609576A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111609576A true CN111609576A (zh) 2020-09-01

Family

ID=72200414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010532618.8A Pending CN111609576A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111609576A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114658395A (zh) * 2022-04-14 2022-06-24 河北省地质矿产勘查开发局第三水文工程地质大队(河北省地热资源开发研究所) 提高砂岩热储地热井回灌量的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203615452U (zh) * 2013-10-18 2014-05-28 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 废弃油井改造成地源热泵热源井的供热装置
CN104653148A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 王作韬 废弃油井井群改造综合利用方法
CN206330199U (zh) * 2016-12-29 2017-07-14 天津汇达热力集团有限公司 一种地热能高效利用系统
CN107606819A (zh) * 2017-08-10 2018-01-19 辽宁工程技术大学 抽灌井布置方法及其抽灌模式
CN207230982U (zh) * 2017-09-08 2018-04-13 环和地能创新科技有限公司 由废弃油/气井改造用于注水采油的热源系统
KR102051353B1 (ko) * 2019-05-01 2019-12-03 (주)지지케이 더블 지중열교환기의 호환 운전 제어기술이 구비된 지열냉난방시스템
CN110567176A (zh) * 2019-09-11 2019-12-13 吴镇宇 一种利用旧井开发地热能的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203615452U (zh) * 2013-10-18 2014-05-28 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 废弃油井改造成地源热泵热源井的供热装置
CN104653148A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 王作韬 废弃油井井群改造综合利用方法
CN206330199U (zh) * 2016-12-29 2017-07-14 天津汇达热力集团有限公司 一种地热能高效利用系统
CN107606819A (zh) * 2017-08-10 2018-01-19 辽宁工程技术大学 抽灌井布置方法及其抽灌模式
CN207230982U (zh) * 2017-09-08 2018-04-13 环和地能创新科技有限公司 由废弃油/气井改造用于注水采油的热源系统
KR102051353B1 (ko) * 2019-05-01 2019-12-03 (주)지지케이 더블 지중열교환기의 호환 운전 제어기술이 구비된 지열냉난방시스템
CN110567176A (zh) * 2019-09-11 2019-12-13 吴镇宇 一种利用旧井开发地热能的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乜艳等: "廊坊地区浅层地热能开发前景及地下水回灌试验研究", 《地质调查研究》 *
阚长宾等: "利用废弃油井开发地热能", 《可再生能源》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114658395A (zh) * 2022-04-14 2022-06-24 河北省地质矿产勘查开发局第三水文工程地质大队(河北省地热资源开发研究所) 提高砂岩热储地热井回灌量的方法
CN114658395B (zh) * 2022-04-14 2024-02-23 河北省地质矿产勘查开发局第三水文工程地质大队(河北省地热资源开发研究所) 提高砂岩热储地热井回灌量的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201884015U (zh) 天然气井排液采气装置
CN201866970U (zh) 同层地热循环利用系统
CN102704902B (zh) 一种天然气水合物的开采方法
CN103206199B (zh) 热流体压裂开采天然气水合物装置及方法
CN204252967U (zh) 干热岩多循环加热系统
CN103983035B (zh) 一种基于压裂技术的双井回灌地热开发系统
CN102434138A (zh) 一种超深超稠油开采的注热水循环降粘系统及应用方法
CN103453571A (zh) 一种封闭循环采暖系统
CN112833573B (zh) 一种中深层地热能同井均衡采灌换热系统及应用
CN208901664U (zh) 基于同井注采开发地热能的地热井系统
CN102031949A (zh) 一种用于油气井排液采气的组合式球塞气举方法
CN102352744A (zh) 一种循环热水超深井稠油热采系统及其工艺
CN109186112B (zh) 一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置
CN111609576A (zh) 一种利用废弃油井实现地热水同步开采回灌装置
CN2606868Y (zh) 一种地热水开采及回灌系统
CN112066445A (zh) 一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统
CN209131182U (zh) 一种同井地热资源回灌装置
CN102278116B (zh) 冬季寒冷地区制作地下冷冻墙装置及制作冷冻墙的方法
CN201517374U (zh) 一种采气井完井管柱
CN102373906A (zh) 高压气源井井间连续气举排水采气方法及装置
CN202360063U (zh) 油井套管自动放气自动回收装置
CN213480633U (zh) 一种干热岩换热装置
CN210118223U (zh) 一种煤田矿井发电与换热系统
CN209783024U (zh) 基于地下水流系统的浅层地热能利用装置
CN201165865Y (zh) 油井热循环采油装置

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200901