CN215295408U - 一种地热独立井开发系统 - Google Patents

Abstract

一种地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线；井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，热储层的地热水通过上部通道和下部通道进出地热井内管和环空，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下。可以将地热水抽取到井口，同时当发生地层堵塞时，可以实施回扬解堵操作，从而有效保证了地热独立井的回灌能力。

Description

一种地热独立井开发系统

技术领域

本实用新型属于地热能开发领域，更具体地，涉及一种地热独立井开发系统。

背景技术

地热资源是一种可再生的清洁能源，具有资源量大、稳定性好、可循环利用等特点，是一种受到世界各国高度认同与重视的新能源。

现有技术中，主要采用异井抽灌式地热开发系统和同井抽灌式地热开发系统；其中，异井抽灌式地热开发系统由分别作为生产井或者回灌井的不同数量地热井组成，一般对10万平米甚至供热面积更大的建筑具有较好的经济性；同井抽灌式地热开发系统在单一井内实现地热流体的开采和回灌，更加适用于供暖规模较小的情形，解决了异井抽灌式地热开发系统必须钻凿至少两口地热井，从而导致系统初投资高、需要的布井空间较大、项目经济性无法满足的问题。但现有同井抽灌式地热开发系统只能针对固定采水或对回灌层段进行单向的采水或回灌，而无法进行反方向的采灌互换和回扬解堵操作，因此，现有同井抽灌式地热开发系统运行一段时间后易出现地层堵塞而导致无法实现地热尾水回灌的问题。

因此，期待发明一种地热独立井开发系统，能够有效解决现有技术中同井抽灌式地热开发系统运行一段时间后易出现地层堵塞而导致无法实现地热尾水回灌的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地热独立井开发系统，以解决现有技术中同井抽灌式地热开发系统运行一段时间后易出现地层堵塞而导致无法实现地热尾水回灌的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线；

所述井段至少包括第一井段和与所述第一井段相连通的第二井段，其中，所述第二井段设于热储层内且所述第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，所述上部通道和所述下部通道连通所述第二井段的内部与所述热储层；

所述内管穿设于所述井段内，所述内管的外壁与所述井段之间形成环空部，所述潜水泵设于所述内管内或所述环空部的上部，且位于地热水的动液面下；

所述一组封隔器设于所述环空部内，且所述一组封隔器设于所述上部通道与所述下部通道之间；

所述第一管线的一端设于所述内管内，另一端延伸到井口；

所述第二管线的一端插设于所述环空部的上部，所述第一管线或所述第二管线与所述潜水泵连接。

可选地，所述内管为变径管，包括第一内管和第二内管，所述第一内管的管径大于所述第二内管的管径且所述第一内管位于所述第二内管的上方；所述第一内管设于所述第一井段内靠近所述第一井段的内壁的位置，且所述潜水泵设于所述第一内管内。

可选地，所述内管为保温内管。

可选地，所述一组封隔器均为环形，套设于所述第二内管的外周。

可选地，所述第一内管与第二内管通过内管变径相连接。

可选地，还包括井口装置，所述井口装置朝向所述第一井段的一端盖设有第一法兰盘；

所述第一井段的开口端盖设有与所述第一法兰盘相适应的第二法兰盘，所述第二法兰盘通过螺栓连接于所述第一法兰盘以使所述第一井段与所述井口装置相连接。

可选地，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘的外径均大于所述井口装置和所述第一井段的外径。

可选地，所述井口装置内设有第一通道和与所述第一通道不相交的第二通道，所述第一管线和所述第二管线依次穿过所述第二法兰盘和所述第一法兰盘分别与所述第一通道和所述第二通道的开口端相连通。

可选地，所述潜水泵设于所述内管内，所述潜水泵与所述第一管线连接；所述开发系统还包括供热设备，所述潜水泵通过所述第一管线与所述供热设备相连接。

可选地，所述潜水泵设于所述环空部的上部，所述潜水泵与所述第二管线连接；所述开发系统还包括供热设备，所述潜水泵通过所述第一管线与所述供热设备相连接。

本实用新型的有益效果在于：

地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线，井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，热储层的地热水通过上部通道和下部通道进出地热井内管和环空，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下，相应地，第一管线的一端设于内管内，第二管线的一端插设于环空部的上部，可以将地热水抽取到井口，同时当发生地层堵塞时，可以实施回扬解堵操作，从而有效保证了地热独立井的回灌能力。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的地热独立井开发系统的结构示意图。

附图标记说明

1、第一井段；2、第二井段；21、封隔器；22、上部通道；23、下部通道；3、第三井段；4、第一内管；5、第二内管；6、第一管线；7、第二管线；8、潜水泵；9、内管变径；10、第二法兰盘；11、第一法兰盘；12、螺栓；13、井口装置；14、热储层；16、第一通道；17、第二通道。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的一种地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线；

井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，其中，第二井段设于热储层内且第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，上部通道和下部通道连通第二井段的内部与热储层；

内管穿设于所述井段内，内管的外壁与井段之间形成环空部，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下；

一组封隔器设于环空部内，且一组封隔器设于上部通道与下部通道之间；

第一管线的一端设于内管内，另一端延伸到井口；

第二管线的一端插设于环空部的上部，第一管线或第二管线与潜水泵连接。

具体地，地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线，井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，热储层的地热水通过上部通道和下部通道进出地热井内管和环空，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下，相应地，第一管线的一端设于内管内，第二管线的一端插设于环空部的上部，可以将地热水抽取到井口，并进行回灌。

进一步地，在实际应用中，当发生地层堵塞时，可以将原安置于内管内的潜水泵移至环空部内并与第二管线相连接，进而实施回扬解堵操作，反之亦然。

在一个示例中，内管为变径管，包括第一内管和第二内管，第一内管的管径大于第二内管的管径且第一内管位于第二内管的上方；第一内管设于第一井段内靠近第一井段的内壁的位置，且潜水泵设于第一内管内。

在一个示例中，内管为保温内管。

具体地，内管为保温内管，在实际应用中，为防止地热水在抽取的过程中造成热量的流失，内管优选为保温内管，保温内管的应用大大提升了地热能源的利用率。

在一个示例中，一组封隔器均为环形，套设于所述第二内管的外周。

具体地，在实际应用中，封隔器也可用止水伞代替，封隔器和止水伞的应用可使地热水只能横向进出第二井段的内部与热储层，形成独立井采灌的通道。

在一个示例中，第一内管与第二内管通过内管变径相连接。

在一个示例中，地热独立井开发系统还包括井口装置，井口装置朝向第一井段的一端盖设有第一法兰盘；

第一井段的开口端盖设有与第一法兰盘相适应的第二法兰盘，第二法兰盘通过螺栓连接于第一法兰盘以使第一井段与井口装置相连接。

具体地，井口装置与第一井段可拆卸地连接，在实际应用中，当实施回扬解堵操作时，可将第一法兰盘和第二法兰盘分离，进而移走井口装置，提出潜水泵移至环空部内并与第二管线相连接以实施回扬解堵操作。

在一个示例中，第一法兰盘和第二法兰盘的外径均大于井口装置和第一井段的外径。

在一个示例中，井口装置内设有第一通道和与第一通道不相交的第二通道，第一管线和第二管线依次穿过第二法兰盘和第一法兰盘分别与第一通道和第二通道的开口端相连通。

在一个示例中，潜水泵设于内管内，潜水泵与第一管线连接；地热独立井开发系统还包括供热设备；潜水泵通过第一管线与供热设备相连接。

具体地，供热设备包括换热器和地面管线，地热水通过潜水泵抽取至地面，作为供热设备的热源，热源通过地面管线输送至目标位置。

在一个示例中，潜水泵设于环空部的上部，潜水泵与第二管线连接。地热独立井开发系统还包括供热设备；潜水泵通过第二管线与供热设备相连接

实施例

一种地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线；

井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，其中，第二井段设于热储层内且第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，上部通道和下部通道连通第二井段的内部与热储层；

内管穿设于所述井段内，内管的外壁与井段之间形成环空部，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下；

一组封隔器设于环空部内，且一组封隔器设于上部通道与下部通道之间；

第一管线的一端连接于潜水泵，另一端延伸到井口；

第二管线的一端插设于环空部的上部或内管内。

具体地，如图1所示，一种地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵8、内管、一组封隔器21、第一管线6和第二管线7；

井段包括依次连通的第一井段1、第三井段3和第二井段2，其中，第二井段2设于热储层14内且第二井段2的侧壁上设有上部通道22和下部通道23，上部通道22和下部通道23连通第二井段2的内部与热储层14；

内管穿设于所述井段内，内管的外壁与井段之间形成环空部，潜水泵8设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下；

一组封隔器21设于环空部内，且一组封隔器21设于上部通道22与下部通道23之间；

第一管线6的一端设于内管内，另一端延伸到井口；

第二管线7的一端插设于环空部的上部，第一管线6或第二管线7与潜水泵8连接。

其中，内管为变径管，包括第一内管4和第二内管5，第一内管4的管径大于第二内管5的管径且第一内管4位于第二内管5的上方；第一内管4设于第一井段1内靠近第一井段1的内壁的位置，且潜水泵8设于第一内管4内。内管为保温内管。一组封隔器21均为环形，套设于所述第二内管5的外周。第一内管4与第二内管5通过内管变径9相连接。潜水泵8设于内管内，潜水泵8与第一管线6连接；或者潜水泵8设于环空部的上部，潜水泵8与第二管线7连接。

如图1所示，地热独立井开发系统还包括井口装置13，井口装置13朝向第一井段1的一端盖设有第一法兰盘11；第一井段1的开口端盖设有与第一法兰盘11相适应的第二法兰盘10，第二法兰盘10通过螺栓12连接于第一法兰盘11以使第一井段1与井口装置13相连接。第一法兰盘11和第二法兰盘10的外径均大于井口装置13和第一井段1的外径。井口装置13内设有第一通道16和与第一通道16不相交的第二通道17，第一管线6和第二管线7依次穿过第二法兰盘10和第一法兰盘11分别与第一通道16和第二通道17的开口端相连通。地热独立井开发系统还包括供热设备；潜水泵8通过第一管线6与供热设备相连接。

具体地，在实际应用中，也可采用井段的内壁和内管的外壁之间的环空部作为抽水通道并通过潜水泵将地热水抽取上来，而内管可作为回灌通道，通过潜水泵和内管可实施回扬解堵操作。

综上所述，地热独立井开发系统，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线，井段至少包括第一井段和与第一井段相连通的第二井段，第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，热储层的地热水通过上部通道和下部通道进出地热井内管和环空，潜水泵设于内管内或环空部的上部，且位于地热水的动液面下，相应地，第一管线的一端设于内管内，第二管线的一端插设于环空部的上部，可以将地热水抽取到井口，同时当发生地层堵塞时，可以实施回扬解堵操作，从而有效保证了地热独立井的回灌能力。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种地热独立井开发系统，其特征在于，包括井段、潜水泵、内管、一组封隔器、第一管线和第二管线；

所述井段至少包括第一井段和与所述第一井段相连通的第二井段，其中，所述第二井段设于热储层内且所述第二井段的侧壁上设有上部通道和下部通道，所述上部通道和所述下部通道连通所述第二井段的内部与所述热储层；

所述内管穿设于所述井段内，所述内管的外壁与所述井段之间形成环空部，所述潜水泵设于所述内管内或所述环空部的上部，且位于地热水的动液面下；

所述一组封隔器设于所述环空部内，且所述一组封隔器设于所述上部通道与所述下部通道之间；

所述第一管线的一端设于所述内管内，另一端延伸到井口；

所述第二管线的一端设于所述环空部的上部，所述第一管线或所述第二管线与所述潜水泵连接。

2.根据权利要求1所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述内管为变径管，包括第一内管和第二内管，所述第一内管的管径大于所述第二内管的管径且所述第一内管位于所述第二内管的上方；所述第一内管设于所述第一井段内靠近所述第一井段的内壁的位置，且所述潜水泵设于所述第一内管内。

3.根据权利要求2所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述内管为保温内管。

4.根据权利要求2所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述一组封隔器均为环形，套设于所述第二内管的外周。

5.根据权利要求2所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述第一内管与第二内管通过内管变径相连接。

6.根据权利要求1所述的地热独立井开发系统，其特征在于，还包括井口装置，所述井口装置朝向所述第一井段的一端盖设有第一法兰盘；

所述第一井段的开口端盖设有与所述第一法兰盘相适应的第二法兰盘，所述第二法兰盘通过螺栓连接于所述第一法兰盘以使所述第一井段与所述井口装置相连接。

7.根据权利要求6所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘的外径均大于所述井口装置和所述第一井段的外径。

8.根据权利要求6所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述井口装置内设有第一通道和与所述第一通道不相交的第二通道，所述第一管线和所述第二管线依次穿过所述第二法兰盘和所述第一法兰盘分别与所述第一通道和所述第二通道的开口端相连通。

9.根据权利要求1所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述潜水泵设于所述内管内，所述潜水泵与所述第一管线连接；

所述开发系统还包括供热设备，所述潜水泵通过所述第一管线与所述供热设备相连接。

10.根据权利要求1所述的地热独立井开发系统，其特征在于，所述潜水泵设于所述环空部的上部，所述潜水泵与所述第二管线连接；

所述开发系统还包括供热设备，所述潜水泵通过所述第一管线与所述供热设备相连接。

Images