CN208952448U - 一种地热井双管取水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种地热井双管取水系统，包括：深层取水通道和浅层取水通道，所述深层取水通道包括高温表层套管、中间套管和高温出水管，所述高温表层套管的上端与所述高温出水管连接，所述高温表层套管的下端与所述中间套管的上端封闭连接，所述中间套管的下端到达深取水层；所述低温取水通道包括低温表层套管和低温出水管，所述低温表层套管的上端与所述低温出水管连接，所述低温表层套管的下端到达浅取水层。本实用新型的有益效果如下：通过在地热井中同时设置高温取水通道和低温取水通道，能够在抽取高温地热水的同时也抽取低温地热水，满足冬季供暖需求的同时也能满足夏季供冷需求，充分利用地热水资源。

Description

一种地热井双管取水系统

技术领域

本实用新型涉及地热井技术领域，特别是指一种地热井双管取水系统。

背景技术

在开发利用地热资源过程中，由于地热水在地层中的富集状况不同，在多段隔水层之间可能会存在两段或两段以上含水层，且越深的含水层中地热水温度往往越高。

现有地热井取水方式是在经济技术条件允许范围内，尽可能选取温度高的热储层作为地热井的目的取水层，并设计相应的成井构造。在地热井成井过程中，根据不同地层，进行相应的缩径设计，即随着地热井深度的增加，井径逐渐减小。同时为防止在钻进过程中上层井段井壁坍塌或滑落，需下放不同用途及管径的套管，套管类型主要包括表层套管、中间套管和生产套管。表层套管主要起悬挂和支撑后续各层套管、隔离地表浅水层和浅部复杂地层的作用；中间套管主要起隔离各种不同地层的作用，根据需要可以设置一层或多层中间套管；生产套管是到达目的取水层后下入的最后一层套管，起保护热储层的作用。若目的取水层稳定，仅将最后一层中间套管下放至目的取水层之上，不下放生产套管；若目的取水地层过于破碎，则需要下放生产套管至井底，并将生产套管做成筛管。各套管之间封闭连接，且每下放一种套管都需向井内注入水泥，封堵套管与井壁之间的环形空间，形成一个上下通透、且与非目的取水层之外其余地层完全隔离的柱状通道。目的取水层的地热水通过这个上下通透的柱状通道被提取出来，其余地层的地下水则被封闭在中间套管以外。

上述现有地热井取水方式仅能将深层高温地热水取出用于冬季供暖，对于其他浅层的低温地热水则无能为力，导致地热资源不能被充分完全利用。

实用新型内容

本实用新型提出一种地热井双管取水系统，解决了现有技术中地热井对地热资源不能充分完全利用的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种地热井双管取水系统，包括：深层取水通道和浅层取水通道，所述深层取水通道包括高温表层套管、中间套管和高温出水管，所述高温表层套管的上端与所述高温出水管连接，所述高温表层套管的下端与所述中间套管的上端封闭连接，所述中间套管的下端到达深取水层；所述低温取水通道包括低温表层套管和低温出水管，所述低温表层套管的上端与所述低温出水管连接，所述低温表层套管的下端到达浅取水层。

作为优选，所述高温表层套管、所述中间套管、所述低温表层套管分别通过水泥固井层与地热井的井壁连接。

本实用新型的工作原理如下：

在地热井成井过程中，圈定一个面积较大的钻井施工平台，在平台内进行地热井的施工。在浅部地层开钻时，应设计较大的井径，方便下入两套表层套管。由于浅层取水通道抽取的是浅层低温水，故低温表层套管3设计长度较短，到达浅取水层之上即可。

冬季，深层高温地热水通过深层取水通道输出后，高温出水管连接换热器、热泵系统梯级换热，满足建筑供暖需求。夏季，浅层低温地热水通过浅层取水通道输出地层后，低温出水管连接换热器、热泵系统，为热泵机组冷源侧循环水降温，满足建筑的供冷需求。两种地热水在换热后仍按照不同的通道回灌至相应的地层，抽灌过程全程封闭，保证抽灌同层，不会对地下水源造成污染。

本实用新型的有益效果为：

通过在地热井中同时设置高温取水通道和低温取水通道，能够在抽取高温地热水的同时也抽取低温地热水，满足冬季供暖需求的同时也能满足夏季供冷需求，充分利用地热水资源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述地热井双管取水系统的结构示意图；

图中：

1、高温表层套管，2、中间套管，3、低温表层套管，4、高温出水管，5、低温出水管，6、浅取水层，7、深取水层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的实施例可知，本实用新型所述的一种地热井双管取水系统，包括：深层取水通道和浅层取水通道，深层取水通道包括高温表层套管1、中间套管2和高温出水管4，高温表层套管1的上端与高温出水管4连接，高温表层套管1的下端与中间套管2的上端封闭连接，中间套管2的下端到达深取水层7；低温取水通道包括低温表层套管3和低温出水管5，低温表层套管3的上端与低温出水管5连接，低温表层套管3的下端到达浅取水层6。

上述高温表层套管1、中间套管2、低温表层套管3分别通过水泥固井层与地热井的井壁连接。

上述地热井双管取水系统的工作原理如下：

在地热井成井过程中，圈定一个面积较大的钻井施工平台，在平台内进行地热井的施工。在浅部地层开钻时，应设计较大的井径，方便下入两套表层套管。由于浅层取水通道抽取的是浅层低温水，故低温表层套管3设计长度较短，到达浅取水层之上即可。

冬季，深层高温地热水通过深层取水通道输出后，高温出水管4连接换热器、热泵系统梯级换热，满足建筑供暖需求。夏季，浅层低温地热水通过浅层取水通道输出地层后，低温出水管5连接换热器、热泵系统，为热泵机组冷源侧循环水降温，满足建筑的供冷需求。两种地热水在换热后仍按照不同的通道回灌至相应的地层，抽灌过程全程封闭，保证抽灌同层，不会对地下水源造成污染。

综上所述，本实用新型通过在地热井中同时设置高温取水通道和低温取水通道，能够在抽取高温地热水的同时也抽取低温地热水，满足冬季供暖需求的同时也能满足夏季供冷需求，充分利用地热水资源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种地热井双管取水系统，其特征在于，包括：深层取水通道和浅层取水通道，所述深层取水通道包括高温表层套管(1)、中间套管(2)和高温出水管(4)，所述高温表层套管(1)的上端与所述高温出水管(4)连接，所述高温表层套管(1)的下端与所述中间套管(2)的上端封闭连接，所述中间套管(2)的下端到达深取水层(7)；所述浅层取水通道包括低温表层套管(3)和低温出水管(5)，所述低温表层套管(3)的上端与所述低温出水管(5)连接，所述低温表层套管(3)的下端到达浅取水层(6)。

2.根据权利要求1所述的一种地热井双管取水系统，其特征在于，所述高温表层套管(1)、所述中间套管(2)、所述低温表层套管(3)分别通过水泥固井层与地热井的井壁连接。