CN216897880U - 一种干热岩地热开发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干热岩地热开发系统，包括开采井、回注井和裸井，所述开采井和回注井内均设有拼接套管，所述拼接套管包括至少一个套管连接件和至少两个表层套管，所述表层套管的两端均设有定位接头，所述表层套管两端的外壁上均布有四个固定块，所述固定块靠近定位接头的一侧均设有卡槽，与卡槽相邻的一侧外壁上螺接有锁紧螺栓。本实用新型通过定位接头与套筒的配合，定位表层套管，使固定柱插入卡槽，之后逐一拧紧锁紧螺栓，完成表层套管与套管连接件的安装，增加拼接套管的长度，从而适用于在超深的开采井和回注井内使用，能更有效的利用更深处的地热能，且拆卸时，不需要完全卸下锁紧螺栓，能减小后续维修的难度。

Description

一种干热岩地热开发系统

技术领域

本实用新型涉及干热岩地热开发领域，具体涉及一种干热岩地热开发系统。

背景技术

地热资源按赋存形式可分4种类型：一是热水型，即地球浅处(地下100～4500m)所见到的热水或水蒸汽；二是地压地热能，即在某些大型沉积盆地深处(3～6km)存在着高温、高压流体，其中含有大量甲烷气体；三是干热岩地热能，由于特殊地质构造条件造成高温但少水甚至无水的干热岩体；四是岩浆热能，即储存在高温(7001200℃)熔融岩浆体中的巨大热能；根据地热水的温度地热能可分为高温型(>l50℃)、中温型(90～150℃)和低温型(<90℃)三大类，高温地热资源主要用于地热发电，中、低温地热资源主要用于地热直接利用。

现有技术公开了申请号为：201821889717.6的一种干热岩地热开发系统，至少包括一开采井和回注井，所述开采井和回注井的底部通过干热岩水平连接裸井连通，在所述开采井内设置有第一表层套管，井口设置有供液管，所述回注井内置有第二表层套管，所述回注井的上端还设置有回液管，虽然解决了因回灌不利造成地面沉降或因排放造成环境污染等问题，但是开采井和回注井的深度有限，无法有效的利用更深处的地热能。

因此，发明一种干热岩地热开发系统来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种干热岩地热开发系统，以解决开采井和回注井的深度有限，无法有效的利用更深处的地热能的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种干热岩地热开发系统，包括开采井、回注井和裸井，所述开采井和回注井内均设有拼接套管，所述拼接套管包括至少一个套管连接件和至少两个表层套管，每个所述表层套管的两端均设有定位接头，所述表层套管两端的外壁上沿圆周均布有四个固定块，每个所述固定块靠近定位接头的一侧均设有卡槽，与卡槽相邻的一侧外壁上螺接有锁紧螺栓，且所述套管连接件包括套筒，所述套筒的外壁上对称安装有固定盘，所述固定盘的一侧沿圆周均布有四个固定柱，所述固定柱与固定块一一对应，所述固定柱与卡槽插接连接，且所述锁紧螺栓的一端与固定柱相抵触。

优选的，所述开采井和回注井的井口处分别安装有供液管和回液管，所述供液管和回液管的另一端分别连接有出液泵和进液泵，所述出液泵和进液泵的另一端通过管路与干热岩地热利用端相连。

优选的，所述开采井和回注井底部与裸井相连通，且所述裸井水平设置于干热岩储层内。

优选的，所述拼接套管的内壁上设有纳米隔热保温涂料层，所述拼接套管上端外裹聚氨酯保温层。

优选的，所述定位接头与套筒插接连接，所述定位接头与套筒之间设有密封圈。

优选的，所述固定柱远离固定盘的一端设有缺口，所述缺口的截面为长方形。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

1、通过定位接头与套筒的配合，定位表层套管，使固定柱插入卡槽，之后逐一拧紧锁紧螺栓，完成表层套管与套管连接件的安装，增加拼接套管的长度，从而适用于在超深的开采井和回注井内使用，能更有效的利用更深处的地热能，且拆卸时，不需要完全卸下锁紧螺栓，能减小后续维修的难度；

2、通过设置的密封圈提高管道连接处的密封性，防止循环介质从管道连接处泄露。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的套管连接件结构示意图；

图3为本实用新型的表层套管结构截面图；

图4为本实用新型的图1中A处放大图。

附图标记说明：

1、开采井；2、回注井；3、裸井；4、干热岩储层；5、拼接套管；51、套管连接件；511、套筒；512、固定盘；513、固定柱；5131、缺口；514、密封圈；52、表层套管；521、定位接头；522、固定块；5221、卡槽；523、锁紧螺栓；53、纳米隔热保温涂料层；54、聚氨酯保温层；6、出液泵；7、干热岩地热利用端；8、进液泵；9、供液管；10、回液管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-4所示的一种干热岩地热开发系统，包括开采井1、回注井2和裸井3，所述开采井1和回注井2内均设有拼接套管5，所述拼接套管5包括至少一个套管连接件51和至少两个表层套管52，每个所述表层套管52的两端均设有定位接头521，所述表层套管52两端的外壁上沿圆周均布有四个固定块522，每个所述固定块522靠近定位接头521的一侧均设有卡槽5221，与卡槽5221相邻的一侧外壁上螺接有锁紧螺栓523，且所述套管连接件51包括套筒511，所述套筒511的外壁上对称安装有固定盘512，所述固定盘512的一侧沿圆周均布有四个固定柱513，所述固定柱513与固定块522一一对应，所述固定柱513与卡槽5221插接连接，且所述锁紧螺栓523的一端与固定柱513相抵触。

进一步的，在上述技术方案中，所述开采井1和回注井2的井口处分别安装有供液管9和回液管10，所述供液管9和回液管10的另一端分别连接有出液泵6和进液泵8，所述出液泵6和进液泵8的另一端通过管路与干热岩地热利用端7相连，通过供液管9连接循环介质出液泵6至干热岩地热利用端7，再通过回液管10连接循环介质进液泵8至回注井2内，开采井1和回注井2与套管之间都填充有导热水泥砂浆，高导热纳米流体循环介质的取热途径有两种，一是高导热纳米流体循环介质通过套管以热传导的方式透过导热水泥砂浆回填材料与地层岩土体及干热岩体换热，二是高导热纳米流体循环介质在裸井3内与高温干热岩体及赋存的天然小裂隙层内进行纯对流传热，循环介质为高导热纳米流体，基于水、乙二醇等介质流体的稳定性外，添加纳米金属颗粒，组成高性能纳米流体。

进一步的，在上述技术方案中，所述开采井1和回注井2底部与裸井3相连通，且所述裸井3水平设置于干热岩储层4内，裸井3与赋存在干热岩储层4内的小型天然裂隙层共同组成主要热储层。

进一步的，在上述技术方案中，所述拼接套管5的内壁上设有纳米隔热保温涂料层53，所述拼接套管5上端外裹聚氨酯保温层54，通过纳米隔热保温涂料层53和聚氨酯保温层54对循环介质进行保温，减少热量散失。

进一步的，在上述技术方案中，所述定位接头521与套筒511插接连接，所述定位接头521与套筒511之间设有密封圈514，提高管道连接处的密封性，防止循环介质从管道连接处泄露。

进一步的，在上述技术方案中，所述固定柱513远离固定盘512的一端设有缺口5131，所述缺口5131的截面为长方形，设置的缺口5131能增大锁紧螺栓523与固定柱513的接触面积，稳定性高。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-4，需要增加拼接套管5的长度时，通过定位接头521与套筒511的配合，定位表层套管52，使固定柱513插入卡槽5221，之后逐一拧紧锁紧螺栓523，完成表层套管52与套管连接件51的安装，增加拼接套管5的长度，从而适用于在超深的开采井1和回注井2内使用，能更有效的利用更深处的地热能，且拆卸时，不需要完全卸下锁紧螺栓523，能减小后续维修的难度；

参照说明书附图1-4，通过设置的密封圈514提高管道连接处的密封性，防止循环介质从管道连接处泄露。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种干热岩地热开发系统，包括开采井(1)、回注井(2)和裸井(3)，其特征在于：所述开采井(1)和回注井(2)内均设有拼接套管(5)，所述拼接套管(5)包括至少一个套管连接件(51)和至少两个表层套管(52)，每个所述表层套管(52)的两端均设有定位接头(521)，所述表层套管(52)两端的外壁上沿圆周均布有四个固定块(522)，每个所述固定块(522)靠近定位接头(521)的一侧均设有卡槽(5221)，与卡槽(5221)相邻的一侧外壁上螺接有锁紧螺栓(523)，且所述套管连接件(51)包括套筒(511)，所述套筒(511)的外壁上对称安装有固定盘(512)，所述固定盘(512)的一侧沿圆周均布有四个固定柱(513)，所述固定柱(513)与固定块(522)一一对应，所述固定柱(513)与卡槽(5221)插接连接，且所述锁紧螺栓(523)的一端与固定柱(513)相抵触。

2.根据权利要求1所述的一种干热岩地热开发系统，其特征在于：所述开采井(1)和回注井(2)的井口处分别安装有供液管(9)和回液管(10)，所述供液管(9)和回液管(10)的另一端分别连接有出液泵(6)和进液泵(8)，所述出液泵(6)和进液泵(8)的另一端通过管路与干热岩地热利用端(7)相连。

3.根据权利要求1所述的一种干热岩地热开发系统，其特征在于：所述开采井(1)和回注井(2)底部与裸井(3)相连通，且所述裸井(3)水平设置于干热岩储层(4)内。

4.根据权利要求1所述的一种干热岩地热开发系统，其特征在于：所述拼接套管(5)的内壁上设有纳米隔热保温涂料层(53)，所述拼接套管(5)上端外裹聚氨酯保温层(54)。

5.根据权利要求1所述的一种干热岩地热开发系统，其特征在于：所述定位接头(521)与套筒(511)插接连接，所述定位接头(521)与套筒(511)之间设有密封圈(514)。

6.根据权利要求1所述的一种干热岩地热开发系统，其特征在于：所述固定柱(513)远离固定盘(512)的一端设有缺口(5131)，所述缺口(5131)的截面为长方形。

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