CN212927816U - 一种高效换热水平井组 - Google Patents

Abstract

一种高效换热水平井组，包括一口注入井和至少一口上返井，注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，注入井水平段的首、尾和上返井水平段尾、首对应，在注入井水平段和上返井水平段之间均匀分布压裂贯通缝隙，压裂贯通缝隙与注入井水平段垂直。本实用新型注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，流经途径长度相等，沿程压力损失相当，压裂缝隙均匀分布在注入井和上返井之间，保证水平段各处换热液体同时流动，避免短路部分的发生。特别是上返井多支环形阵列的结构设计，可以大幅度提高换热面积，充分利用地热资源，提高换热效率和开采经济效益。

Description

一种高效换热水平井组

技术领域

本实用新型涉及一种地热资源开发应用技术，特别是高效换热水平井组。

背景技术

根据《地热能开发利用“十三五”规划》要求，加快推进地热勘查开发，实现重大理论、技术与装备科技创新，服务支撑国家能源结构调整战略，具有重大意义。在地热开采技术中，常规方式的地热开采，换热面积小，换热效率低，如利用两口直井压裂后实现裂缝连通，从一口井中灌入低温水，通过裂缝换热后从另一口井采出使用。这种传统方法存在的问题是，换热面积小，开采及换热效率低，由于压力不均衡容易出现局部短路的情况，因此需要改进现有技术，以提高地热资源的利用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之弊端，提供一种提高换热面积、改善压裂成效、避免局部短路的高效换热水平井组。

本实用新型所述问题是由下述技术方案解决的：

一种高效换热水平井组，包括一口注入井和至少一口上返井，所述注入井由注入井垂直段、注入井造斜段和注入井水平段构成，所述上返井由上返井垂直段、上返井造斜段和上返井水平段构成，注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，注入井水平段的首、尾和上返井水平段尾、首对应，在注入井水平段和上返井水平段之间均匀分布压裂贯通缝隙，压裂贯通缝隙的走向与注入井水平段垂直。

上述高效换热水平井组，注入井为一口、上返井为一口，注入井水平段与上返井水平段位于同一高度。

上述高效换热水平井组，注入井为一口、上返井为两口，两口上返井水平段和注入井水平段位于同一高度，两口上返井水平段对称分布在注入井水平段的两侧。

上述高效换热水平井组，注入井为一口，上返井为三口或三口以上，各上返井水平段环形分布，注入井水平段位于各上返井水平段环形的中心；各上返井竖直段的端口和注入井竖直段的端口位于同一水平面上。

本实用新型设置一口注入井和至少一口上返井，注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，流经途径长度相等，沿程压力损失相当，压裂缝隙均匀分布在注入井和上返井之间，保证水平段各处换热液体同时流动，避免短路部分的发生。特别是上返井多支环形阵列的结构设计，可以大幅度提高换热面积，充分利用地热资源，提高换热效率和开采经济效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型第一实施方案的示意图；

图2是本实用新型第二实施方案的示意图；

图3是本实用新型第三实施方案的示意图。

图中各标号为：1、注入井，1-1、注入井竖直段，1-2、注入井造斜段，1-3、注入井水平段，2、上返井，2-1、上返井竖直段，2-2、上返井造斜段，2-3、上返井水平段，3、压裂贯通缝隙。

具体实施方式

参看图1本实用新型包括一口注入井1和至少一口上返井2。注入井由注入井垂直段1-1、注入井造斜段1-2和注入井水平段1-3构成。上返井由上返井垂直段2-1、上返井造斜段2-2和上返井水平段2-3构成。注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，注入井水平段的首端对应上返井水平段的尾端，注入井水平段的尾端对应上返井水平段的首端，在注入井水平段和上返井水平段之间均匀分布压裂贯通缝隙3，压裂贯通缝隙的走向与注入井水平段及上返井水平段垂直。由于注入井水平段与上返井水平段平行且方向相对，流经途径长度相等，沿程压力损失相当，注入的流体由注入井注入时，各压裂贯通缝隙中将相对流速均匀的流过换热介质，不会形成局部短路，从而保证换热面积，提高换热效率。图1所示，为本实用新型的第一实施方案，该方案注入井为一口、上返井为一口，注入井水平段1-3与上返井水平段2-3位于同一高度的水平面上。这是一种采用一对一换热的方案。

参看图2，这是本实用新型的第二实施方案，该方案注入井为一口、上返井为两口，两口上返井水平段和注入井水平段位于同一高度的水平面上，两口上返井水平段对称分布在注入井水平段的两侧。这是一种采用一对二换热的方案，该方案相比方案1换热效率更高。

参看图3，这是本实用新型的第三实施方案，该方案注入井为一口、上返井为四口。当上返井为三口或三口以上时，各上返井水平段呈环形分布在注入井水平段的周边，注入井水平段位于各上返井水平段构成的环形的中心，注入井水平段与各上返井水平段等距；各上返井竖直段的端口和注入井竖直段的端口位于同一水平面上。这是一种一口注入对应多口上返井的方案，该方案可以大幅度提高换热效率，但施工成本也相应较高，适用于地热温度较高、地热资源丰富的情况。

Claims (4)

1.一种高效换热水平井组，其特征在于：包括一口注入井(1)和至少一口上返井(2)，所述注入井由注入井垂直段(1-1)、注入井造斜段(1-2)和注入井水平段(1-3)构成，所述上返井由上返井垂直段(2-1)、上返井造斜段(2-2)和上返井水平段(2-3)构成，注入井水平段和上返井水平段相向平行设置，注入井水平段的首、尾和上返井水平段尾、首对应，在注入井水平段和上返井水平段之间均匀分布压裂贯通缝隙(3)，压裂贯通缝隙的走向与注入井水平段垂直。

2.根据权利要求1所述的高效换热水平井组，其特征在于：注入井为一口、上返井为一口，注入井水平段(1-3)与上返井水平段(2-3)位于同一高度。

3.根据权利要求1所述的高效换热水平井组，其特征在于：注入井为一口、上返井为两口，两口上返井水平段和注入井水平段位于同一高度，两口上返井水平段对称分布在注入井水平段的两侧。

4.根据权利要求1所述的高效换热水平井组，其特征在于：注入井为一口，上返井为三口或三口以上，各上返井水平段环形分布，注入井水平段位于各上返井水平段环形的中心；各上返井竖直段的端口和注入井竖直段的端口位于同一水平面上。

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