CN115717785A - 一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及地热利用技术领域，尤其是涉及一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，S1，判断地热井的含水层分布及影响半径，获取地下水径流方向，地热井的位置、深度和抽水层位信息；S2，在位于原热管系统地热井的地下水径流方向的下游设置用于增设人工地下水流场的增流抽水井；S3，增流抽水井抽取地热水经增流通道输送至水热型地热井位置的地下储层中。本申请通过增设人工地下水流场，一方面通过下游抽水井的抽水，形成人工地下水流场，提高地下水径流速度，强化对流传热过程，增加了热管的采热量。一方面，经增流通道流入热储层中的热水，因抽取的是同层位的地热水，可使高温流体不断地补充到热管附近，有助于提高热管的采热量。

Description

一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法

技术领域

本申请涉及地热利用技术领域，尤其是涉及一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法。

背景技术

我国地热资源分布广、类型多、资源丰富，大力开发利用地热清洁能源，有助于促进节能减排，助力“碳达峰、碳中和”目标实现。地热资源按照热流传输机制可分为浅层地热能、水热型地热和干热岩型地热资源。浅层地热能多通过地源热泵系统进行开采，水热型地热资源通常利用地热井进行开采，干热岩中的热能则通过建立增强型地热系统进行开发。

利用热管开发利用地热资源成为地热开发的前沿技术。热管具有较高的导热性、优良的等温性等特征，利用管内工质的相变，可以将热量迅速地从高温端传输到低温端。目前地热热管技术已经成功应用于道路融雪、建筑供暖、油田井筒伴热、地热开采等方面。

用于地热开采的热管系统一般包括地热热管、充设有流体工质的高渗透性热储、位于地面的换热器和热利用装置，地热热管具有依次连通的热管冷凝段、热管绝热段和热管蒸发段，热管蒸发段穿设在高渗透性热储中，热管冷凝段与热利用装置通过所述换热器换热。

水热型地热资源在我国分布广泛，资源量巨大，也是目前地热利用的主力军。然而在利用地热井开采过程中面临回灌困难、管道结垢等问题，限制了地热资源的可持续利用。结合热管技术形成的地热开发系统包括热管、热利用装置和高渗透性热储，已有研究表明，高渗透性热储中地下水渗流场可有效缓系统解冷、热堆积现象，随着地下水流速增加，换热效率总体上呈增加趋势。

受储热介质热物性以及热管与介质换热面积的限制，地热热管技术采热量在实际应用中普遍小于50kW，这也限制了该技术的应用。热管效率的提高除已有发明多集中在如何提高热管内部热量提取，对于高渗透性热储的研究多集中在储层改造方面，改造难度大，投入成本高，如何利用原有地下水径流高效经济地提高换热效率是需要解决的问题。

发明内容

针对上述缺点和不足，本申请提出了一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，能够通过人工方法加快地下水径流，在热传导基础上，强化地下水与热管之间的热对流，增加热管的采热量，提高换热能力，从而提高水热型地热系统的经济性。

采用如下的技术方案：

一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，包括以下步骤：

S1，首先进行地质勘查调查地下水径流方向，通过查阅原热管系统的水热型地热井的钻遇地层和相关抽水试验资料，获取水热型地热井的位置、深度、抽水层位和地下水径流方向信息，判断地热井的含水层分布及影响半径；

S2，在位于原热管系统地热井的地下水径流方向的下游设置用于增设人工地下水流场的增流抽水井，增流抽水井与水热型地热井的距离大于水热型地热井的影响半径，增流抽水井的深度浅于水热型地热井的深度，增流抽水井与水热型地热井的抽水层位位于同一地下水流层；

S3，增流抽水井抽取地热水经增流通道输送至水热型地热井位置的地下储层中。

采用上述技术方案，通过下游增流抽水井的抽水，形成人工地下水流场，加快上游的水热型地热井的热储水向下游流动，从而提高地下水径流速度，流入水热型地热井位置的热储层中的热水，可使高温流体不断地补充到地热采集管附近，提高热管系统的采热量。

可选的， 所述水热型地热井和增流抽水井均穿通土壤层并揭露含有渗透性热储的热储开采层位，所述渗透性热储的流体分别渗透至水热型地热井内和增流抽水井内；

所述水热型地热井内U型布置有回路型热管，在地面上设置有与回路型热管连通的换热器以及与换热器连通的热利用装置；

所述换热器内设置有相互热交换的放热管路与吸热管路，所述放热管路的两端口分别为连接回路型热管的冷凝出水口和热质进口；

所述吸热管路的两端口分别为连接热利用装置的热质出口和冷凝水进口，所述热质出口通过输热管道连接热利用装置的进口，所述冷凝水进口通过回水管道连接热利用装置的出口，以实现为热利用装置供热。

采用上述技术方案，由回路型热管在水热型地热井内采集流体的热量，之后传到至换热器进行热交换，换热器输出的热水传到至热利用装置进行利用。

可选的，所述回路型热管包括热管吸热段、热管蒸发段和热管回液段；

所述热管回液段一端连接所述放热管路的冷凝出水口，所述热管回液段的另一端连接热管吸热段的一端口，所述放热管路的冷凝水通过热管回液段回流至热管吸热段中；

所述热管吸热段位于U型布置的回路型热管的U型下部，所述热管吸热段内的冷凝水与水热型地热井内的流体进行热交换；

所述热管蒸发段连接在所述热管吸热段的另一端口与所述放热管路的热质进口之间，所述热管吸热段内的冷凝水吸收流体的热量后升温的热水及蒸发的水蒸气通过热管蒸发段进入到所述放热管路的热质进口；

所述热管蒸发段外侧包裹有绝热层。

采用上述技术方案，回路型热管的热管吸热段中的液体工质从水热型地热井内的渗透性热储中吸收热量，通过工质相变，经热管蒸发段把渗透性热储中的热量输送到地面的回路型热管式的换热器中，再输送到热利用装置进行利用，冷凝水回流至热管回液段重新采集渗透性热储中的热量。

可选的，所述增流通道为地上增热回流管路；

所述地上增热回流管路连接有潜水泵，所述潜水泵的吸水口位于增流抽水井内的流体液面下方；

所述地上增热回流管路包括一端口连接潜水泵出水口的进液管、一端口布置在水热型地热井内的出液管以及连接在进液管另一端口与出液管另一端口之间的传输管；

所述传输管位于地面之上；

所述传输管靠近进液管的管段上设置有截止阀。

采用上述技术方案，地上增热回流管路方便安装拆卸，也便于人员控制增流通道的启停。

可选的，所述出液管的下部开设有位于水热型地热井的流体液面下方的出水孔；具体的，出水孔的数量可选用8个以上，并使出水孔均匀分布在出液管的下部侧壁。

采用上述技术方案，地上增热回流管路从增流抽水井内抽取的水能够均匀的补充到水热型地热井附近的渗透性热储中。

可选的，所述增流通道为地下增热回流管路；所述增流抽水井位于土壤层上方的井口盖设有井盖。

采用上述技术方案，地下增热回流管路的结构方式，减少地面空间占用，增设井盖能防范到防护人员失足掉落井下的隐患；也能够防护其他物体掉落井内。

可选的，所述地下增热回流管路包括设置在渗透性热储内的回灌通道；

所述回灌通道的两端分别连通增流抽水井内的流体与水热型地热井内的流体；

所述回灌通道自连通增流抽水井的一端至连通水热型地热井一端向下倾斜设置。

采用上述技术方案，倾斜的回灌通道实现地下水流场的热量转移至回路型热管采热处，高温流体不断地补充到地热采集管的热管吸热段附近，并且促进地下水径流速度，提高了回路型热管的采热效率。

可选的， 所述回灌通道自增流抽水井的底部连通至水热型地热井的底部，所述水热型地热井的底部自远离回灌通道的一端至靠近回灌通道的一端倾斜设置。

采用上述技术方案，回灌通道设置在增流抽水井的底部与水热型地热井的底部，只要增流抽水井中有渗透流体，渗透流体自高处向低处流动，便会源源不断的流向水热型地热井内，从而避免了只有增流抽水井上层的渗透流体回流的情况。

可选的，所述回灌通道自增流抽水井的流体液面连通至水热型地热井的流体中。

采用上述技术方案，回灌通道连通在热流体的液面处，在地下位置设置较浅，操作施工更加方便。

可选的，还包括增压潜水泵，所述增压潜水泵设置在回灌通道与水热型地热井连接之处，所述增压潜水泵的吸水口连接有引流管，所述引流管的下端口位于增流抽水井的底部。

采用上述技术方案，通过增压潜水泵强制加压抽取，提高地下水流场的热能转移效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请通过增设人工地下水流场，一方面通过下游抽水井的抽水，形成人工地下水流场，提高地下水径流速度，强化对流传热过程，增加了热管的采热量。一方面，经渗透孔流入热储层中的热水，因抽取的是同层位的地热水，可使高温流体不断地补充到热管附近，有助于提高热管的采热量。与单独的热管换热系统相比，系统换热效率可提高20%-50%，成本仅增加原换热系统成本的10%-15%，同时有成熟的施工工艺，具有明显的优势。

附图说明

图1是本申请实施例一的热管系统结构示意图；

图2是本申请实施例二的热管系统结构示意图；

图3是本申请实施例三的热管系统结构示意图；

图4是本申请实施例四的热管系统结构示意图；

图5是地下回灌通道采用砌筑通道的图2的A向剖视结构示意图；

图6是地下回灌通道采用型材管的图2的A向剖视结构示意图；

其中，1、水热型地热井；2、地下水径流方向；3、增流抽水井；4、土壤层；5、渗透性热储；6、换热器；7、热利用装置；8、输热管道；9、回水管道；10、热管吸热段；11、热管蒸发段；12、热管回液段；13、绝热层；14、潜水泵；15、进液管；16、传输管；17、出液管；18、截止阀；19、出水孔；20、回灌通道；21、井盖；22、中空腔室；23、增压潜水泵；24、安装基板；25、预埋件；26、引流管；27、地上增热回流旁路；28、加质泵；29、测量仪表、201砌筑底板、202砌筑侧板、203砌筑顶板、204型材管壁。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例一

一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，包括以下步骤：

S1，首先进行地质勘查调查地下水径流方向，通过查阅原热管系统的水热型地热井1的钻遇地层和相关抽水试验资料，获取水热型地热井1的位置、深度、抽水层位和地下水径流方向2信息，判断地热井的含水层分布及影响半径；

S2，在位于原热管系统地热井的地下水径流方向2的下游设置用于增设人工地下水流场的增流抽水井3；

S3，增流抽水井3抽取地热水经增流通道输送至水热型地热井1位置的地下储层中。

具体的，增流抽水井3与水热型地热井1的距离大于水热型地热井1的影响半径，增流抽水井3的深度浅于水热型地热井1的深度，增流抽水井3与水热型地热井1的抽水层位位于同一地下水流层；这样设置，用于增设人工地下水流场的增流抽水井3不影响水热型地热井的水层径流。

用于增设人工地下水流场的增流抽水井3的设置，一方面通过下游增流抽水井3的抽水，形成人工地下水流场，加快上游的水热型地热井1的热储水向下游流动，从而提高地下水径流速度，强化对流传热过程，增加了热管系统的换热采热量。另一方面，流入水热型地热井1位置的热储层中的热水，因抽取的是同层位的地热水，可使高温流体不断地补充到地热采集管附近，进一步提高热管系统的采热量。

本实施例，所述水热型地热井1和增流抽水井3均穿通土壤层4并揭露含有渗透性热储5的热储开采层位，保证了用于增设人工地下水流场的增流抽水井3抽取到热储开采层位的带有热量的水。所述渗透性热储5的流体分别渗透至水热型地热井1内和增流抽水井3内；

所述水热型地热井1内U型布置有回路型热管，在地面上设置有与回路型热管连通的换热器6以及与换热器6连通的热利用装置7；

所述换热器6内设置有相互热交换的放热管路与吸热管路，所述放热管路的两端口分别为连接回路型热管的冷凝出水口和热质进口；

所述吸热管路的两端口分别为连接热利用装置7的热质出口和冷凝水进口，所述热质出口通过输热管道8连接热利用装置7的进口，所述冷凝水进口通过回水管道9连接热利用装置7的出口，以实现为热利用装置7供热。

由回路型热管在水热型地热井1内采集流体的热量，之后传到至换热器6进行热交换，换热器6输出的热水传到至热利用装置7进行利用，不破坏地热水流环境，只采集水流热量，既保护了土壤储热生态，无废水废气产生，热量采集绿色环保，实现可持续性采热利用。

本实施例，所述回路型热管包括热管吸热段10、热管蒸发段11和热管回液段12；

所述热管回液段12一端连接所述放热管路的冷凝出水口，所述热管回液段12的另一端连接热管吸热段10的一端口，所述放热管路的冷凝水通过热管回液段12回流至热管吸热段10中；

所述热管吸热段10位于U型布置的回路型热管的U型下部，所述热管吸热段10内的冷凝水与水热型地热井1内的流体进行热交换；

所述热管蒸发段11连接在所述热管吸热段10的另一端口与所述放热管路的热质进口之间，所述热管吸热段10内的冷凝水吸收流体的热量后升温的热水及蒸发的水蒸气通过热管蒸发段11进入到所述放热管路的热质进口；

所述热管蒸发段11外侧包裹有绝热层13。

在水热型地热井系统运行过程中，回路型热管的热管吸热段10中的液体工质从水热型地热井1内的渗透性热储中吸收热量，通过工质相变，经热管蒸发段11把渗透性热储中的热量输送到地面的回路型热管式的换热器6中，再输送到热利用装置7进行利用，冷凝水回流至热管回液段12重新采集渗透性热储中的热量，实现了回路型热管内的液体工质与渗透性热储的循环换热采热。

参见图1，本实施例，所述增流通道为地上增热回流管路；

所述地上增热回流管路连接有潜水泵14，所述潜水泵14的吸水口位于增流抽水井3内的流体液面下方；

所述地上增热回流管路包括一端口连接潜水泵14出水口的进液管15、一端口布置在水热型地热井1内的出液管17以及连接在进液管15另一端口与出液管17另一端口之间的传输管16；

所述传输管16位于地面之上；

所述传输管16靠近进液管15的管段上设置有截止阀18。

地上增热回流管路方便安装拆卸，也便于人员控制增流通道的启停，使用维修更加便利。

本实施例，所述出液管17的下部开设有位于水热型地热井1的流体液面下方的出水孔19。

进一步的，地上增热回流管路还设置有地上增热回流旁路27，地上增热回流旁路27的两端并联在截止阀18两侧的传输管16上，地上增热回流旁路27上还连接有加质泵28和测量仪表29，加质泵28的作用是用于增大工质压力，测量仪表29包括流量计和温度计等仪表，分别用于实时的监测传输管16内液体的温度和流量；采用地上增热回流管路便于人工监测和改变加质泵28压力，调整增流抽水井3对水热型地热井1的渗透流体补充量。

进液管15、传输管16、出液管17选用材质为聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯的管材。

采用上述技术方案，聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯管材具有高强度耐高温耐腐蚀，适用于地热利用领域使用。

可选的，所述出水孔19的数量为8个以上，出水孔均匀分布在热储层范围内的回灌管侧壁。

地上增热回流管路从增流抽水井3内抽取的水能够均匀的补充到水热型地热井1附近的渗透性热储中，避免回流水导致热型地热井1附近的渗透性热储的瞬间热量不均衡，促进热能的平稳转移。

可选的，所述出水孔19的孔径为2-4毫米。

本实施例的工作流程如下：

在系统运行过程中，回路型热管的热管吸热段10中的液体工质从水热型地热井1内的渗透性热储5中吸收热量，通过工质相变，经热管蒸发段11把渗透性热储5中的热量输送到地面的回路型热管式的换热器6中，再输送到热利用装置7进行利用。在此过程中，用于增设人工地下水流场的增流抽水井3开启，由进液管15抽取增流抽水井3的地热水经加质泵28加压经传输管16和出液管17的出水孔19回灌至水热型地热井1附近的地下储层中。在热交换过程中，高温地热水不断补充到水热型地热井1附近，促进热的转移。同时，增流抽水井3的抽水作用促进了地下水径流加速，强化了对流过程，提高系统整体的采热量。

实施例二

参见图2，本实施例与实施例一的不同之处在于， 所述增流通道为地下增热回流管路；所述增流抽水井3位于土壤层4上方的井口盖设有井盖21。

地下增热回流管路的结构方式，在地面之上没有突出结构，减少地面空间占用，增设井盖21能防范到防护人员失足掉落井下的隐患；也能够防护其他物体掉落井内，造成增流抽水井3内堆积杂物堵塞管路等问题。

本实施例，所述地下增热回流管路包括设置在渗透性热储5内的回灌通道20；

所述回灌通道20的两端分别连通增流抽水井3内的流体与水热型地热井1内的流体；

所述回灌通道20自连通增流抽水井3的一端至连通水热型地热井1一端向下倾斜设置。

倾斜的回灌通道20可以不借助外力，实现下游增流抽水井3的流体回流至上游水热型地热井1内，实现地下水流场的热量转移至回路型热管采热处，高温流体不断地补充到地热采集管的热管吸热段附近，并且促进地下水径流速度，高温流体的补充叠加渗透流体流速增加，提高了回路型热管的采热效率。

具体的，所述回灌通道20自增流抽水井3的底部连通至水热型地热井1的底部，所述水热型地热井1的底部自远离回灌通道20的一端至靠近回灌通道20的一端倾斜设置。

回灌通道20设置在增流抽水井3的底部与水热型地热井1的底部，由于增流抽水井3的井底高于水热型地热井1的井底高度，只要增流抽水井3中有渗透流体，渗透流体自高处向低处流动，便会源源不断的流向水热型地热井1内，从而避免了只有增流抽水井3上层的渗透流体回流的情况，进一步提高了增设的地下水流场的热能转移效果。

本实施例的工作流程如下：

在系统运行过程中，回路型热管的热管吸热段10中的液体工质从水热型地热井1内的渗透性热储5中吸收热量，通过工质相变，经热管蒸发段11把渗透性热储5中的热量输送到地面的回路型热管式的换热器6中，再输送到热利用装置7进行利用。在此过程中，用于增设人工地下水流场的增流抽水井3开启，由于增流抽水井3的井底高于水热型地热井1的井底高度，较高位置的增流抽水井3的流体流向较低处的水热型地热井1内，在热交换过程中，高温地热水不断补充到水热型地热井1附近，促进热的转移。同时，增流抽水井3的抽水作用促进了地下水径流加速，强化了对流过程，提高系统整体的采热量。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，参见图3，所述回灌通道20自增流抽水井3的流体液面连通至水热型地热井1的流体中。

相对回灌通道20设置在增流抽水井3的底部与水热型地热井1的底部，回灌通道20连通在流体的液面处，在地下埋设位置较浅，操作施工更加方便。

本实施例的工作流程与实施例二相同，所述回灌通道20自增流抽水井3至水热型地热井1向下倾斜设置，从而促使流体回灌至水热型地热井1中，在此不再赘述。

实施例四

本实施例在实施例三的基础上进一步优化，参见图4，在所述回灌通道20与水热型地热井1连接之处增设了增压潜水泵23，具体的，在土壤层4内设置预埋件25，预埋件25上固定连接有安装基板24，增压潜水泵23的底部固定安装在安装基板24上进行位置固定。所述增压潜水泵23的吸水口连接有引流管26，所述引流管26的下端口位于增流抽水井3的底部，增压潜水泵23的出水口位于回灌通道20内。

为了克服回灌通道20在地下位置设置较浅而可能导致的增流抽水井3向水热型地热井1回灌较缓慢的问题，通过增压潜水泵23强制加压抽取力，提高地下水流场的热能转移效果。

本实施例的工作流程如下：

在系统运行过程中，回路型热管的热管吸热段10中的液体工质从水热型地热井1内的渗透性热储5中吸收热量，通过工质相变，经热管蒸发段11把渗透性热储5中的热量输送到地面的回路型热管式的换热器6中，再输送到热利用装置7进行利用。在此过程中，用于增设人工地下水流场的增流抽水井3开启，由增压潜水泵23的引流管26抽取增流抽水井3内的流体，通过增压潜水泵23的出水口排入到倾斜的回灌通道20内，从而回灌到水热型地热井1内，在热交换过程中，高温地热水不断补充到水热型地热井1附近，促进热的转移。同时，增流抽水井3的抽水作用促进了地下水径流加速，强化了对流过程，提高系统整体的采热量。

作为实施例二至实施例四中，回灌通道20的两种常见结构可采用砌筑通道或型材管，这两种结构比较常见和易于施工。

具体的，参见图5，回灌通道20的结构为砌筑通道，砌筑通道包括砌筑底板201、砌筑侧板202和砌筑顶板203，砌筑底板201、砌筑侧板202和砌筑顶板203合围固定连接形成供流体流通的中空腔室22，砌筑底板201、砌筑侧板202和砌筑顶板203可选用耐腐蚀耐热的耐火砖或者混凝土来砌筑。

具体的，参见图6，回灌通道20的结构为型材管，型材管埋设于地下，型材管包括型材管壁204，型材管的内部为供流体流通的中空腔室22。

考虑钻探成本的影响，该系统更适用于热储层埋深小于1000m的地质条件。本申请的方法在系统运行过程中，虽然用于增设人工地下水流场的增流抽水井3抽取了地下水，但均通过回灌返回至原储层，没有改变储层原有状态，同时钻孔内热管内的循环系统处于封闭环境中，不会出现工质损失及管道结垢等问题，是一种环境友好，可持续发展的绿色开采地热系统。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1，首先进行地质勘查调查地下水径流方向，通过查阅原热管系统的水热型地热井（1）的钻遇地层和相关抽水试验资料，获取水热型地热井（1）的位置、深度、抽水层位和地下水径流方向（2）信息，判断地热井的含水层分布及影响半径；

S2，在位于原热管系统地热井的地下水径流方向（2）的下游设置用于增设人工地下水流场的增流抽水井（3），增流抽水井（3）与水热型地热井（1）的距离大于水热型地热井（1）的影响半径，增流抽水井（3）的深度浅于水热型地热井（1）的深度，增流抽水井（3）与水热型地热井（1）的抽水层位位于同一地下水流层；

S3，增流抽水井（3）抽取地热水经增流通道输送至水热型地热井（1）位置的地下储层中。

2.根据权利要求1所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于, 所述水热型地热井（1）和增流抽水井（3）均穿通土壤层（4）并揭露含有渗透性热储（5）的热储开采层位，所述渗透性热储（5）的流体分别渗透至水热型地热井（1）内和增流抽水井（3）内；

所述水热型地热井（1）内U型布置有回路型热管，在地面上设置有与回路型热管连通的换热器（6）以及与换热器（6）连通的热利用装置（7）；

所述换热器（6）内设置有相互热交换的放热管路与吸热管路，所述放热管路的两端口分别为连接回路型热管的冷凝出水口和热质进口；

所述吸热管路的两端口分别为连接热利用装置（7）的热质出口和冷凝水进口，所述热质出口通过输热管道（8）连接热利用装置（7）的进口，所述冷凝水进口通过回水管道（9）连接热利用装置（7）的出口，以实现为热利用装置（7）供热。

3.根据权利要求2所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,所述回路型热管包括热管吸热段（10）、热管蒸发段（11）和热管回液段（12）；

所述热管回液段（12）一端连接所述放热管路的冷凝出水口，所述热管回液段（12）的另一端连接热管吸热段（10）的一端口，所述放热管路的冷凝水通过热管回液段（12）回流至热管吸热段（10）中；

所述热管吸热段（10）位于U型布置的回路型热管的U型下部，所述热管吸热段（10）内的冷凝水与水热型地热井（1）内的流体进行热交换；

所述热管蒸发段（11）连接在所述热管吸热段（10）的另一端口与所述放热管路的热质进口之间，所述热管吸热段（10）内的冷凝水吸收流体的热量后升温的热水及蒸发的水蒸气通过热管蒸发段（11）进入到所述放热管路的热质进口；

所述热管蒸发段（11）外侧包裹有绝热层（13）。

4.根据权利要求2所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,所述增流通道为地上增热回流管路；

所述地上增热回流管路连接有潜水泵（14），所述潜水泵（14）的吸水口位于增流抽水井（3）内的流体液面下方；

所述地上增热回流管路包括一端口连接潜水泵（14）出水口的进液管（15）、一端口布置在水热型地热井（1）内的出液管（17）以及连接在进液管（15）另一端口与出液管（17）另一端口之间的传输管（16）；

所述传输管（16）位于地面之上；

所述传输管（16）靠近进液管（15）的管段上设置有截止阀（18）。

5.根据权利要求4所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,所述出液管（17）的下部开设有位于水热型地热井（1）的流体液面下方的出水孔（19）。

6.根据权利要求2所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于, 所述增流通道为地下增热回流管路；所述增流抽水井（3）位于土壤层（4）上方的井口盖设有井盖（21）。

7.根据权利要求6所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,所述地下增热回流管路包括设置在渗透性热储（5）内的回灌通道（20）；

所述回灌通道（20）的两端分别连通增流抽水井（3）内的流体与水热型地热井（1）内的流体；

所述回灌通道（20）自连通增流抽水井（3）的一端至连通水热型地热井（1）一端向下倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于, 所述回灌通道（20）自增流抽水井（3）的底部连通至水热型地热井（1）的底部，所述水热型地热井（1）的底部自远离回灌通道（20）的一端至靠近回灌通道（20）的一端倾斜设置。

9.根据权利要求7所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,所述回灌通道（20）自增流抽水井（3）的流体液面连通至水热型地热井（1）的流体中。

10.根据权利要求9所述的一种通过增设人工地下水流场提高热管换热性能的方法，其特征在于,还包括增压潜水泵（23），所述增压潜水泵（23）设置在回灌通道（20）与水热型地热井（1）连接之处，所述增压潜水泵（23）的吸水口连接有引流管（26），所述引流管（26）的下端口位于增流抽水井（3）的底部。

Images