CN205957524U - 干热岩(egs)双水平人工致裂换热系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种干热岩（EGS）双水平人工致裂换热系统，本系统包括：a.注入系统包括注入管（1）、工质（2）、隔传导型材料（3）；b.换热系统包括致裂干热岩体（4）、水平裸眼井孔（5、6）；c.排出系统包括排出管（7）、隔传导型材料（8）、工质（9）。三大系统与地面热能利用设备连接，形成循环系统，高效率地将干热岩热储层的热能导出，运用于发电、供暖（制冷），实现低碳环保、能源再生的社会价值。本实用新型是一种全新的利用地热能的技术。

Description

干热岩(EGS)双水平人工致裂换热系统
技术领域
本实用新型属于干热岩(EGS)技术，尤其是涉及干热岩(EGS)双水平人工致裂换热系统。
背景技术
2013年1月，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发出《关于促进地热能开发利用的指导意见》，要求“大力推进地热能技术进步，积极培育地热能开发利用市场，按照技术先进、环境友好、经济可行的总体要求，全面促进地热能资源的合理有效利用”。
2014年6月，国家能源局综合司、国土资源部办公厅发出《关于组织编制地热能开发利用规划的通知》，要求各地“近期地热能开发利用规划以浅层地温能供暖（制冷）、中深层地热能供暖及综合利用为主，具备高温地热资源的地区可发展地热能发电。远期发展中温地热发电和干热岩发电，并提高地热综合利用水平。”《国家能源局关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》（国能新能【2016】第54号）指出“实现2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到5%、20%的能源发展战略目标”。
2016年3月召开的全国两会上，全国政协委员、中国石油大学校长张来斌提出应制订地热供暖补贴政策；全国人大代表、三全集团董事长陈泽民提出应大力提倡地热能开发利用。
2016年国家能源局在《能源技术革命创新行动计划 (2016–2030年）》中提出“加强地热能开发利用，研发水热型地热系统改造及增产技术，突破干热岩开发关键技术装备，建设兆瓦级干热岩发电和地热综合梯级利用示范工程”。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种较低成本，高效节能，热能利用率高，低碳环保提取利用地热能的干热岩(EGS)双水平人工致裂换热系统。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：步骤1：依据需热量、地热梯度，施工一定深度的两口上段是直井下段是水平井的井孔，井径和井深根据需热量和供热量计算确定。
步骤2：在一口井孔的直井段安装注入管（1），在注入管的外部填充隔传导型材料（3），顶部安装注入装置，构成注入系统。
步骤3：在两口井孔的水平井段采用压裂技术使干热岩体形成致裂干热岩体（4），与两口水平裸眼井孔（5、6）构成热交换系统。
步骤4：在另一口井孔的直井段安装排出管（7），排出管的外部填充隔传导型材料（8），顶部安装排出装置，构成排出系统。
步骤5：在注入管（1）、排出管（7）、水平裸眼井孔（5、6）填充工质（2、9），填充量依据需热量计算确定。
本实用新型由于采取了以上技术方案，其具有以下优点：1、绿色环保，无废气、废液、废渣排放。2、取水方便，城市自来水、劣质水改造后均可利用。3、水介质反复循环利用，可保护节约城市地下水资源。4、水源稳定、水温可调、热能利用率高，高效节能。5、无易燃、易爆装置，使用安全。6、系统使用寿命长。地下及地面管材，耐腐蚀、耐高温、耐高压，使用年限可达70年以上。7、井径相对较小，又经固井施工，水泥固结，地下无运动设备，不会造成地层垮塌，不会影响地面建筑及城市设施安全。8、建井技术成熟、成本低、效率高。9、通过人工致裂极大地增强了干热岩体热能提取效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图中（1）注入管、（2、9）工质、（3、8）隔传导型材料、（4）致裂干热岩体、（5、6）水平裸眼井孔、（7）排出管。
具体实施方式
1、根据前期地质勘查，选取合适的干热岩热储层位置，选定井位，依据需热量、地热梯度、施工一定深度的两口上段是直井下段是水平井的井孔。
2、在一口井孔的直井段安装注入管（1），在注入管外填充隔传导型材料（3），在注入管顶部安装注入装置，建成注入系统。
3、在两口井孔的水平裸眼井段之间采用压裂技术，使干热岩体形成致裂干热岩体（4），与水平裸眼井孔（5、6）建成热交换系统。
4、在另一口井孔直井段安装排出管（7），在排出管外部填充隔传导型材料（8），在排出管顶部安装排出装置，建成排出系统。
5、在注入管（1）、排出管（7）、水平裸眼井孔（5、6）内一次性注入工质（2、9），注入量依据需热量计算确定。
6、注入装置与排出装置同时启动，工质由注入系统进入热交换系统完成热能交换，然后由排出系统排出。工质在地面热能利用设备中做功后再次通过注入装置进入注入系统进行下一个循环。
技术特点：在直井的下段建立裸眼水平井段，采用人工压裂技术，使两口水平井段之间的干热岩体形成裂隙，构成换热系统，更高效地将干热岩体中的热能导出。
应用此技术节约占地空间，节约水资源，降低成本，热能利用率高，绿色环保，无废气、废液、废渣排放，社会效益显著。

Claims (1)

1.干热岩(EGS)双水平人工致裂换热系统，其特征在于：施工一定深度的两口上段是直井下段是水平裸眼的井孔，建造三大系统：a.注入系统，包括注入管（1）、工质（2）、隔传导型材料（3）；b.换热系统，包括致裂干热岩体（4）、水平裸眼井孔（5、6）；c.排出系统，包括排出管（7）、隔传导型材料（8）、工质（9）；三大系统构成一个循环系统，内部加入一定量的工质（2、9）； 工质（2、9）是同一种工质，隔传导型材料（3、8）是同一种材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109386264A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 魏志海 干热岩(egs)双井同向大垂深长水平段人工致裂换热系统

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