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

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尹浩
梁健
李宽
李鑫淼
孙建华
李小洋
王志刚
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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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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114017933A (zh) * 2021-09-29 2022-02-08 西安交通大学 一种双j型双层位水平采灌井组及采热方法

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CN114017933A (zh) * 2021-09-29 2022-02-08 西安交通大学 一种双j型双层位水平采灌井组及采热方法
CN114017933B (zh) * 2021-09-29 2023-02-03 西安交通大学 一种双j型双层位水平采灌井组及采热方法

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