CN2606869Y - 一种单井采灌取能设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种单井取能设备，该设备包括热泵、废弃的地热井或石油井、隔温套管、注水管，其中隔温套管的一端与热泵的入口相连，另一端通到井底并与井底连通；注水管的出口与井口相连，入口与热泵的出口相连，从而在热泵、隔温套管、废弃的地热井或石油井与注水管之间形成一个封闭的回路。采用本实用新型的设备可实现单井采灌结合技术，向地热井/石油井中加入冷水，通过地热能来加热所灌的冷水，并抽取加热后的热水从而提取地热能。该技术的应用可以有效地利用废弃的石油井与地热井，提取深部地层中的热能。

Description

一种单井采灌取能设备
技术领域
本实用新型涉及一种单井取能设备，特别是从废弃地热井、石油井中取热的设备。
背景技术
由于地壳运动，深部地层成为一个巨大的热能库，即地热能。地热分水热型与干热岩型，其中水热型地热，就是利用地下水作为媒介来提取地层中的能量。干热岩是从高温低渗透岩石中制造人工储热层，从地面抽取其中热能。最早从事这项研究的是美国，1977年在新墨西哥州的Fenton山一个有余热的火山口附近打了两口井，孔深2900m，取得流体温度190℃，建设了一个5000kW的实验电站，运行近一年，温度下降了10℃，现在这项研究正在继续。继美国之后，欧洲、日本、苏联竞相进行人工热储-干热岩开发技术研究。在我国，广泛分布着中低温地热资源，中低温地热利用技术已经比较成熟。随着可持续发展战略的实施，提取深部地层的热能具有非常重要的意义。
目前，有一批石油井在使用完后被废弃，而这些石油井深度可达几千米，在深部地层中蕴涵丰富的地热资源，但由于没有地下水或水量不足，不能通过直接抽取地下热水来提取热能。另外，由于勘探工作的失误或水量不够，出现了一些废弃的地热井，岩层中的热能无法提取。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种单井取能设备，用来提取废弃石油井、地热井中岩层的热能。
本实用新型提供了一种单井采灌取能设备，其特征在于，包括一个位于一取能井的井口附近用于取能的热泵；一个用于抽取经加热的水的隔温套管，其一端与所述热泵的入口相连，另一端与所述取能井的井底连通；一个用于向所述取能井中注水的注水管，其出口与所述取能井的井口连通，而其入口与所述热泵的出口连通；在所述热泵、所述隔温套管、所述取能井以及所述注水管之间形成一个封闭的取能回路。
在所述的取能井中设有具有良好热传导性能的滤料。
在所述隔温套管周围还设有隔温层。
本设备的操作过程为冷水从热泵的出口经注水管通到井口，经井壁岩层加热后，由中部的隔温套管抽回到热泵的入口，在热泵中取热后再进入注水端。热泵提取的热能送入供热终端。
本实用新型提供的是一种单井采灌结合的取能技术，通过加热灌入地热井的水来换取地热能。该技术的应用可以有效地利用废弃的石油井与地热井，提取深部地层中的热能。
附图说明
图1为本实用新型单井采灌取能设备工艺原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的设备进行详细描述，但应该理解本实用新型的方案并不限于以下所述。
如图1所示，为本实用新型单井采灌取能设备工艺原理图，本实用新型提供了一种单井取能设备，包括热泵1、隔温套管2、废弃地热井3、注水管4，5代表隔温套管的隔温层。其中隔温套管2的一端与热泵1的入口相连，另一端通到井底并与井底连通；注水管4的出口与井口相连，入口与热泵1的出口相连，从而在热泵1、隔温套管2、废弃地热井3与注水管4之间形成一个封闭的回路。
这里热泵1用来提取水中的热能；隔温套管2用来抽取经加热后的水；注水管4用来向井中注水。
在井内要放入了滤料，这些滤料具有良好的热传导性能，能从岩层中吸收热量。灌水时水从滤料中向下渗，吸取滤料中的热后从井的中部抽出。从而保证充分的热交换。
本设备的操作过程为将冷水从热泵1的出口经注水管4通到井口，经与吸收了井壁岩层热量的滤料换热后，由中部的隔温套管2抽回到热泵1的入口，在热泵中取热后再进入注水端。热泵提取的热能送入供热终端。
本实用新型所提供的这种单井采灌结合的取能技术，通过加热灌入地热井的水来换取地热能。该技术的应用可以有效地利用废弃的石油井与地热井，提取深部地层中的热能。

Claims (3)

1.一种单井采灌取能设备，其特征在于，包括：
一个位于一取能井的井口附近用于取能的热泵；
一个用于抽取经加热的水的隔温套管，其一端与所述热泵的入口相连，另一端与所述取能井的井底连通；
一个用于向所述取能井中注水的注水管，其出口与所述取能井的井口连通，而其入口与所述热泵的出口连通；
在所述热泵、所述隔温套管、所述取能井以及所述注水管之间形成一个封闭的取能回路。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述的取能井中设有具有良好热传导性能的滤料。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述隔温套管周围还设有隔温层。
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