DE202016003750U1

DE202016003750U1 - Gedämmtes Rohr für den Einsatz in der Tiefen-Geothermie

Info

Publication number: DE202016003750U1
Application number: DE202016003750.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-07-22
Anticipated expiration: 2026-06-16

Abstract

Die Patentansprüche, Schutzansprüche betreffen die Erfindung „Insulated Tubing” mit ihren Bauteilen: Rohrdämmung (4) und (Rohr-)Verbinderdämmung (5) der 1. a) Die Rohrdämmung besteht aus einer allseitigen Umkleidung des Rohres (3). b) Die (Rohr-)Verbinderdämmung besteht aus einer allseitigen Umkleidung des jeweiligen (Rohr-)Verbinders (2) (11) und dessen ggf. zusätzlichen Sicherungsbauteilen (1).

Description

In Brunnen der Hydrothermalen Tiefengeothermie sowie in der Thermalwassergewinnung sind für die Förderung des Thermalwassers und für dessen Reinjektion Rohrleitungen in vielfachem Einsatz, als sog. Förder- und Reinjektionsstrang bzw. -Rohrtour. In der Hydrothermalen Tiefengeothermie und auch in anderen speziellen Fällen bzw. Projekten der Geothermie, wie z. B. EGS und auch in der Hochenthalpie-Geothermie oder in der Thermalwassergewinnung und -förderung, werden im Förderbrunnen und in dessen oberen Sektion, mit der Förderpumpe und der Förderrohrtour, die heißen Grundwässer zu Tage gefördert. Auf dem Weg des Thermalwassers, von seinem Reservoir oder Grundwasserleiter aus großer Tiefe bis zu Tage, verliert dieser Wasserstrom zum Teil deutlich an Temperatur. Diese Wärme wird an das deutlich kühlere, die Tiefbohrung umgebende Gestein abgegeben.
Mit dieser Erfindung wird eine Wärmedämmung für Rohre im Einsatz in Brunnen der Tiefen-Geothermie und Thermalwassergewinnung bzw. -förderung beschrieben, die im Folgenden als „Insulated Tubing” bezeichnet wird.
Durch diese Erfindung wird der Verlust an Erdwärme im Thermalwasserförderstrom durch die spezielle Wärmedämmung minimiert. Dies wird dazu führen, dass einige Geothermieanlagen ihren Erdgaseinsatz zur Erzeugung der notwendigen Vorlauftemperatur der Wärmeversorgung deutlich reduzieren, wenn nicht einstellen können. Bei Projekten der geothermischen Stromgewinnung kann durch die höhere Vorlauftemperatur eine Effizienzsteigerung erreicht werden. Bei einigen projektierten Projekten kann dadurch eine wirtschaftliche Schwelle überschritten und eine Realisierung vorangetrieben werden.
Die Erfindung des „Insulated Tubing” betrifft Bauteile, die eine Wärmedämmung einer Rohrtour in Tiefbohrungen und Tiefbrunnen aufbauen, vergl. 1. Die Bauteile sind die Rohrdämmung (4) und die (Rohr-)Verbinderdämmung (5).
Die Rohrdämmung, 1 (4), besteht aus einer allseitigen Umkleidung des Rohres, 1 (3).
Die Rohrdämmung, 1 (4), wird aus zwei Deckeln, 1 (6), und einem mittleren Dämmkörper, 1 (9), aufgebaut. Der Dämmkörper ist nach außen mit einem (Schutz-)Mantel, 1 (8), versehen. Dieser Schutzmantel kann allseitig ausgeführt sein und damit die beiden Deckel ersetzten.
Die Deckel und der Dämmkörper sind so aufgebaut und konstruiert, dass sie aus den jeweils geeigneten Stoffen mit den jeweils gewünschten Wärmedämmeigenschaften bestehen und oder diese aufnehmen können. Deckel und insbesondere der (Schutz-)Mantel sind dabei so ausgeführt, dass sie den jeweiligen Belastungen wie z. B. mechanische Beanspruchung, wechselnde thermische Bedingungen, unterschiedliche und z. T. hohe Drücke und auch sehr geringe Drücke, Vakuum, unterschiedliche Medien und deren Eigenschaften, wie z. B. flüssig, gasförmig, korrosiv für die gewünschte Zeitspanne gewachsen sind.
In den Deckeln und im Dämmkörper können Öffnungen, 1 (7), installiert und mit dem jeweils angemessenen Verschluss versehen sein.
Durch diese Öffnungen kann jede Art geeigneter fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe eingefüllt und mit den Verschlüssen eingeschlossen werden.
Die (Rohr-)Verbinderdämmung, 1 (5), besteht aus einer allseitigen Umkleidung des jeweiligen (Rohr-)Verbinders, 1 (2) und (11), und dessen ggf. zusätzlichen Sicherungsbauteilen, 1 (1).
Die Verbinderdämmung ist so konstruiert, dass sie nach dem Zusammenfügen der Rohre (beim Einbau) montiert werden kann, beim Ausbau entsprechend vorher gelöst und entfernt werden kann.
In 1 ist die Verbinderdämmung (5) so dargestellt, dass sie neben der Wärmedämmung auch die Funktion einer Führ- und Zentriereinrichtung, sog. Centralizer, übernimmt. Die dargestellte Funktion ist eine mittige Position in der Rohrtour der Tiefbohrung (im sog. Casing). Exzentrische Ausführungen sind realisierbar und Teil der Erfindung.
Die Konstruktion der, diese Erfindung ausmachenden, wärmedämmenden Bauteile für Rohrtouren in Tiefbohrungen und Tiefbrunnen, kann jede sinnvolle, den Zweck erfüllende Form annehmen und aus jedem, den Zweck erfüllenden Material gefertigt sein, insbesondere auch aus der Kombination verschiedener Stoffe, Materialien und deren unterschiedlichen Aggregatzuständen.

Claims

Die Patentansprüche, Schutzansprüche betreffen die Erfindung „Insulated Tubing” mit ihren Bauteilen: Rohrdämmung (4) und (Rohr-)Verbinderdämmung (5) der 1. a) Die Rohrdämmung besteht aus einer allseitigen Umkleidung des Rohres (3). b) Die (Rohr-)Verbinderdämmung besteht aus einer allseitigen Umkleidung des jeweiligen (Rohr-)Verbinders (2) (11) und dessen ggf. zusätzlichen Sicherungsbauteilen (1).
Die Ansprüche betreffen die Ansprüche zu 1. und die Konstruktion und Fertigung dieser wärmedämmenden Bauteile für Rohrtouren in Tiefbohrungen und Tiefbrunnen in jeder, den Zweck erfüllenden Bauform sowie aus jedem, den Zweck erfüllenden Material, insbesondere auch aus der Kombination verschiedener Stoffe, Materialien und deren unterschiedlichen Aggregatzuständen.
Die Patentansprüche, Schutzansprüche betreffen Bauteile der Rohrdämmung nach den Ansprüchen zu 1. und 2. und a) die aus zwei Deckeln, 1 (6), und einem mittleren Dämmkörper, 1 (9), aufgebaut sind. b) der Dämmkörper ist nach außen mit einem (Schutz-)Mantel, 1 (8), versehen ist, wobei dieser Schutzmantel allseitig ausgeführt sein kann und damit die beiden Deckel ersetzt. c) die Deckel und der Dämmkörper sind so aufgebaut und konstruiert, dass sie aus den jeweils geeigneten Stoffen mit den jeweils gewünschten Wärmedämmeigenschaften bestehen und oder diese aufnehmen können. d) der Deckel und insbesondere der (Schutz-)Mantel sind dabei so ausgeführt, dass sie den jeweiligen Belastungen wie z. B. mechanische Beanspruchung, wechselnde thermische Bedingungen, unterschiedliche und z. T. hohe Drücke und auch sehr geringe Drücke, Vakuum, unterschiedliche Medien und deren Eigenschaften, wie z. B. flüssig, gasförmig, korrosiv für die gewünschte Zeitspanne gewachsen sind.
Die Patentansprüche, Schutzansprüche betreffen Bauteile der (Rohr-)Verbinderdämmung nach den Ansprüchen zu 1. und 2. und a) die so konstruiert ist, dass sie nach dem Zusammenfügen der Rohre (beim Einbau) montiert werden kann sowie beim Ausbau entsprechend vorher gelöst und entfernt werden kann. b) die so konstruiert und gefertigt sein kann, dass sie neben der Wärmedämmung auch die Funktion einer Führ- und Zentriereinrichtung, sog. Centralizer, übernimmt. c) diese wärmegedämmten Centralizer so konstruiert und gefertigt sein können, dass sie eine mittige Position in der Rohrtour der Tiefbohrung (im sog. Casing) erzeugen, wie in 1 dargestellt, oder auch eine exzentrische Positionen erzeugen.
Diese Schutzansprüche betreffen nicht Ummantelungen mit handelsüblichen Dämmstoffen. Werden dieses Ummantelungen mit handelsüblichen Dämmstoffen für den Einsatz in Tiefbohrungen, wie in dieser Erfindung beschrieben, ertüchtigt, z. B. durch deren Kombination oder deren Veränderung, sind diese von den Schutzansprüchen nach 1. bis 4. betroffen.