RU2377436C1 - Well pumped-storage installation - Google Patents

Well pumped-storage installation Download PDF

Info

Publication number
RU2377436C1
RU2377436C1 RU2008111836/06A RU2008111836A RU2377436C1 RU 2377436 C1 RU2377436 C1 RU 2377436C1 RU 2008111836/06 A RU2008111836/06 A RU 2008111836/06A RU 2008111836 A RU2008111836 A RU 2008111836A RU 2377436 C1 RU2377436 C1 RU 2377436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
electric
hydraulic
well
lifting
Prior art date
Application number
RU2008111836/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008111836A (en
Inventor
Александр Дмитриевич Елисеев (RU)
Александр Дмитриевич Елисеев
Original Assignee
Александр Дмитриевич Елисеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Дмитриевич Елисеев filed Critical Александр Дмитриевич Елисеев
Priority to RU2008111836/06A priority Critical patent/RU2377436C1/en
Publication of RU2008111836A publication Critical patent/RU2008111836A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377436C1 publication Critical patent/RU2377436C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps. ^ SUBSTANCE: invention relates to energetics, particularly to devices for receiving of electricity excluding burning of fuel for it and is a renewable energy source. Operation of power plant includes two processes: energy generation (EG) and water lifting (WL), do not matching in time, herewith WL is implemented ensured by electric power generated by wind-driven powerplant 19 (WDP). EG is implemented by hydraulic unit including hydraulic machine 5 in the form of hydroturbine, connected to electric machine 6 in the form of electric generator, installed in drill hole, in which operates hydropower water flow (HWF), hydraulic power of which transforms by hydraulic unit into electric energy and passed to original ground. HWF is formed by water flow from located higher water source 2, communicated to drilling well 1, and area of water withdrawal is communicated to it drainage area, located lower the water source. Drainage area can be underground collector, cavitated formation, absorption area 16, 17 or 18 and others, its volume is limited. Hydroturbine, electric generator and current communications channel 9 of downhole hydraulic unit with electrical switching transforming panel 11 at original ground are adapted for operation in downhole conditions. WL provides three versions of water lifting from absorbing area: borehole hydraulic unit is reversible hydraulic machine herewith hydraulic machine is implemented in the form of centrifugal pump, and electric machine in the form of electric motor, and for lifting of water it is used the sane drill well 1, for water lifting it is used special production well 24, by which it is over-drilled absorbing area and in which it is installed water-lifting pipe string 26 with perforated section 27 with submersible pump at its bottom end, for water lifting there are used pumping wells 34 and 35, drilled up to absorbing areas 17 and 18 and water-lifting wells 53 and 54, by which there are over-drilled absorbing areas 17 and 18. ^ EFFECT: creation of nuclear power plant, allowing wide range of application conditions. ^ 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для получения электроэнергии без сжигания для этого топлива. Оно может быть использовано для производства электрической энергии и организации электроснабжения потребителей в местностях, в которых имеются необходимые условия для работы заявляемой скважинной гидроаккумулирующей электростанции (далее - СГАЭС), в том числе для децентрализованного электроснабжения автономных, удаленных от централизованных инженерных коммуникаций потребителей. Использование ее наиболее эффективно в условиях неравномерного - преимущественного потребления электроэнергии в летний период (при этом СГАЭС работает в турбинном режиме) и отсутствия электропотребления в зимний период (СГАЭС работает в насосном режиме). СГАЭС позволяет снабжать вырабатываемой с ее использованием электрической энергией без подвода для этого энергии извне. Она может работать с использованием поверхностных или подземных вод, расположенных в верхних интервалах земных недр, либо при их сочетании. Заявляемая СГАЭС позволяет расширить номенклатуру нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ).The invention relates to energy, in particular to devices for generating electricity without burning for this fuel. It can be used for the production of electric energy and the organization of power supply to consumers in areas where there are necessary conditions for the operation of the inventive downhole pumped storage power plant (hereinafter - SGAES), including for decentralized power supply to autonomous consumers remote from centralized engineering communications. Its use is most effective in conditions of uneven - predominant electricity consumption in the summer period (while the SGAES operates in turbine mode) and lack of power consumption in the winter (the SGAES operates in the pump mode). SGAES allows to supply electric energy generated with its use without supplying external energy for this. It can work using surface or groundwater located in the upper intervals of the earth's interior, or when combined. The inventive SGAES allows you to expand the range of non-traditional renewable energy sources (NVE).

Известна скважинная гидроэлектростанция (Generation of electricity during the injection of a denste fluid into a subterranean formation. Патент US 4132269 А, Кл. Е21В 43/20, F03G 7/04, опубл. 02.01.1979 г.). Скважинная гидроэлектростанция включает источник воды, соединенный с питательной емкостью, сообщающийся с ней водовод, нижний конец которого соединен с зоной стока, расположенной ниже точки сообщения водовода с питательной емкостью, установленную в нижней части водовода гидравлическую машину, например гидротурбину, кинематически соединенную с электрогенератором, водовод образован горной выработкой, например буровой скважиной, пробуренной до зоны стока, за источник воды приняты поверхностный водоем, в зоне которого пробурена скважина, или подземная водоносная зона или зоны, или поверхностный водоем с подземной зоной или зонами, водоводы снабжены устройствами регулирования расхода воды, например регуляторами-задвижками, а электрогенератор сообщен кабелем, установленным в буровой скважине, с дневной поверхностью у устья скважины.Known downhole hydroelectric power station (Generation of electricity during the injection of a denste fluid into a subterranean formation. Patent US 4132269 A, CL. EVB 43/20, F03G 7/04, publ. 02.01.1979). A downhole hydroelectric power station includes a water source connected to a feed tank, a conduit in communication with it, a lower end of which is connected to a drainage zone located below a water conduit with a feed tank, a hydraulic machine installed at the bottom of the conduit, for example, a hydraulic turbine kinematically connected to an electric generator, a conduit formed by mining, for example, a borehole drilled to the runoff zone, a surface water reservoir is taken as a water source, in the zone of which wells are drilled a, or an underground aquifer or zones, or a surface water body with an underground zone or zones, water conduits are equipped with water flow control devices, for example, gate valves, and the electric generator is communicated with a cable installed in the borehole with the surface at the wellhead.

В изобретении устранены характерные для гидроэлектростанции с плотинной схемой недостатки. Они заключается в том, что требуемый напор воды достигается без высокозатратного сооружения плотины и связанных с этим отрицательных последствий экономического, хозяйственного, социального, эколого-климатического характера. Кроме того, изобретение позволяет расширить условия его применения - беспроблемную эксплуатацию в условиях резко континентального климата в морозный и паводковый периоды, а также работу не только с использованием поверхностных источников вод, но и подземных либо при их сочетании. Перечисленные последствия имеют существенное значение и финансовый эквивалент.The invention eliminated the disadvantages characteristic of a hydroelectric power station with a dam circuit. They consist in the fact that the required water pressure is achieved without the high-cost construction of the dam and the associated negative consequences of an economic, economic, social, environmental and climatic nature. In addition, the invention allows to expand the conditions for its use - trouble-free operation in conditions of sharply continental climate in the frosty and flood periods, as well as work not only using surface water sources, but also underground or in combination. The listed consequences are essential and financial equivalent.

Гидравлическая мощность потока скважинной гидроэлектростанции создается в буровой скважине, пробуренной до поглощающего интервала, в результате формирующегося при этом перетока воды из вышерасположенного источника в поглощающий интервал. Высота потока в скважине и, как следствие, его напор может составлять большую величину - от метров до километров, а напор - от десятых долей МПа до десятков МПа. Без сооружения плотины известное техническое решение (по прототипу) позволяет получить высокое значение напора потока в скважинной гидроэлектростанции и при одинаковых расходах воды (в сравнении с низконапорными, плотинными) - высокие гидравлические и вырабатываемые электрические мощности (без сооружения плотины).The hydraulic power flow of a borehole hydroelectric power station is created in a borehole drilled up to the absorption interval, which results in the formation of a flow of water from an upstream source into the absorption interval. The height of the flow in the well and, as a consequence, its head can be a large value - from meters to kilometers, and the head - from tenths of a MPa to tens of MPa. Without the construction of the dam, the well-known technical solution (according to the prototype) allows to obtain a high value of the flow head in the borehole hydroelectric power station and at the same water flow rate (in comparison with low-pressure, dam) - high hydraulic and generated electric power (without dam construction).

Источниками потока воды в буровой скважине могут быть соединенные с ней либо поверхностные (река, озеро, море, болото, водохранилище, продукты таяния ледников, накопители технической воды и др.), либо перебуренные скважиной и соединенные с ней подземные водоносные зоны, или их сочетания. Формирование рабочего потока воды скважинной гидроэлектростанции в земных недрах, имеющих круглогодичную положительную температуру, позволяет эксплуатировать скважинную гидроэлектростанцию и вырабатывать электрическую энергию круглогодично в условиях резко континентального климата.Sources of water flow in a borehole can be either surface water connected to it (river, lake, sea, swamp, reservoir, glacier melting products, process water storage tanks, etc.), or drilled by a well and underground aquifers connected to it, or combinations thereof . The formation of the working water flow of a borehole hydroelectric power station in the Earth's interior with a year-round positive temperature makes it possible to operate a borehole hydroelectric power station and generate electric energy year-round in a sharply continental climate.

Известная скважинная гидроэлектростанция может бесконечно долго работать, когда зоной стока является пересечение проницаемого интервала с земной поверхностью горного рельефа, расположенное выше речного стока, либо ею обеспечивается прием бесконечно большого объема воды, когда поглощающая зона является мощным проницаемым интервалом, как правило, представленным песчаниками, песками или карстовыми и кавернозными породами в карбонатных породах. Такие мощные поглощающие интервалы могут распространяться на значительные расстояния (до десятков и сотен километров) и способны принять большие объемы воды (Гордеев П.В., Шемелина В.А., Шулякова O.K. Гидрогеология. М., «Высшая школа», 1999 г., стр.326-332), на практике они часто используются для захоронения отходов в течение десятилетий, а при использовании их в качестве зоны стока скважинной гидроэлектростанции могут обеспечить бесконечно длительный период ее работы. Недостаток известной скважинной гидроэлектростанции заключается в том, что условия ее применения ограничены.A well-known downhole hydroelectric power station can work infinitely long when the drainage zone is the intersection of the permeable interval with the earth's surface of the mountainous terrain located above the river drain, or it provides an infinitely large volume of water when the absorption zone is a powerful permeable interval, usually represented by sandstones, sand or karst and cavernous rocks in carbonate rocks. Such powerful absorbing intervals can spread over considerable distances (up to tens and hundreds of kilometers) and are able to take large volumes of water (Gordeev PV, Shemelina VA, Shulyakova OK Hydrogeology. M., Higher School, 1999). , pp. 326-332), in practice they are often used for waste disposal for decades, and when used as a drainage zone of a borehole hydroelectric power station, they can provide an infinitely long period of its operation. A disadvantage of the well-known downhole hydroelectric power station is that the conditions for its use are limited.

Объясняется это тем, что зона стока в ней может быть представлена подземной емкостью ограниченного объема, при заполнении которого в последующем заполняется скважина вплоть до ее устья, а гидродинамический напор воды в скважине, воздействующий на гидротурбину, принимает нулевое значение (поскольку условия для движения воды в скважине отсутствуют). Такие условия реже имеются в гористой местности и чаще в равнинных условиях. Известно существование подземных емкостей природного происхождения, а также геотехнологии формирования подземных емкостей (Аренс В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых. М., Недра, 1986 г., стр.16-17; 266; 269): гидравлический разрыв пласта; взрывное разрушение; бурение системы горизонтальных скважин; образование емкостей - подземным растворением, подземным выщелачиванием, подземной выплавкой. Эффективным представляется геотехнология, предусматривающая образование подземной емкости, например, путем выщелачивания с последующим обрушением ее сводов (Дядькин Ю.Д. Проблемы освоения тепловой энергии горячих горных пород. Физические процессы горного производства, вып.12, 1982 г., стр.12). Известны рекомендации по увеличению длительности периода использования подземных коллекторов (там же, стр.14), предусматривающие создание нескольких рассредоточенных по площади коллекторов с поочередным вводом по мере их заполнения. Однако, ввиду ограниченности объемов их заполнения, условия применения известной скважинной гидроэлектростанции ограничены.This is explained by the fact that the drainage zone in it can be represented by an underground capacity of a limited volume, during filling of which the well is subsequently filled up to its mouth, and the hydrodynamic pressure of the water in the well acting on the turbine takes zero value (since the conditions for the movement of water in well missing). Such conditions are less likely to occur in mountainous terrain and more often in lowland conditions. There are known the existence of underground tanks of natural origin, as well as the geotechnology of forming underground tanks (Arens V.ZH. Downhole mining of minerals. M., Nedra, 1986, pp. 16-17; 266; 269): hydraulic fracturing; explosive destruction; drilling a horizontal well system; formation of containers - by underground dissolution, underground leaching, underground smelting. Geotechnology seems to be effective, providing for the formation of an underground reservoir, for example, by leaching with the subsequent collapse of its arches (Dyadkin Yu.D. Problems of the development of thermal energy of hot rocks. Physical processes of mining, issue 12, 1982, p. 12). There are recommendations on increasing the period of use of underground collectors (ibid., P. 14), which provide for the creation of several collectors dispersed over the area with alternate input as they are filled. However, due to the limited volume of their filling, the application conditions of the well-known downhole hydroelectric power station are limited.

Известны гидроаккумулирующие электростанции (Бабурин Б.Л., Глезин М.Д., Красильников М.Ф., Шейнман Л.Б. Гидроаккумулирующие электростанции. Под ред. Л.Б.Шейнмана. - М.: Энергия, 1978 г.), применяемые в качестве маневренных регулирующих мощностей: суточных, внутринедельных, внутригодовых. Гидроаккумулирующая электростанция включает расположенные на различных высотах верхний и нижний бассейны, соединенные водоводом с установленными в нем гидроагрегатом - обратимой гидромашиной и задвижкой. Верхний бассейн не имеет притока воды, а работа станции происходит с использованием одного и того же объема воды, перекачиваемого из нижнего бассейна в верхний (насосный режим) и срабатываемого в турбинном режиме, при котором вода из верхнего бассейна перетекает в нижний. При этом лишь небольшие потери воды происходят в результате испарения и инфильтрации. В турбинном режиме вырабатываемая станцией электроэнергия поступает на покрытие дефицита мощности энергосистемы, в периоды избытка мощности энергосистемы ее доля используется для обеспечения работы станции в насосном режиме, при котором вода из нижнего бассейна гидроагрегатом - обратимой гидромашиной перекачивается в верхний бассейн - происходит гидроаккумулирование, необходимое для последующего обеспечения работы станции в турбинном режиме (очередного цикла регулирования мощности). Принцип работы известной гидроаккумулирующей электростанции интересен и может быть использован для расширения условий работы скважинной гидроаккумулирующей электростанции, однако его техническая реализация не очевидна.Known pumped storage power plants (Baburin B.L., Glezin M.D., Krasilnikov M.F., Sheinman L.B. Pumped storage power plants. Edited by L. B. Sheinman. - M .: Energy, 1978), used as maneuverable regulatory capacities: daily, intra-weekly, intra-annual. The hydraulic storage power plant includes upper and lower pools located at different heights, connected by a water conduit to a hydraulic unit installed in it - a reversible hydraulic machine and a valve. The upper pool has no water influx, and the station operates using the same volume of water pumped from the lower pool to the upper (pump mode) and activated in turbine mode, in which water flows from the upper pool to the lower one. However, only small losses of water occur as a result of evaporation and infiltration. In the turbine mode, the electricity generated by the station is supplied to cover the deficit of the power system capacity, during periods of excess power of the power system, its share is used to ensure the station operates in pump mode, in which water from the lower pool is pumped by a hydraulic unit - a reversible hydraulic machine to the upper pool - hydroaccumulation takes place, which is necessary for subsequent ensuring the operation of the station in turbine mode (the next cycle of power control). The operating principle of the well-known pumped storage power plant is interesting and can be used to expand the working conditions of a downhole pumped storage power plant, however its technical implementation is not obvious.

За прототип заявляемой скважинной гидроэлектростанции принята скважинная гидроэлектростанция по патенту США (Generation of electricity during the injection of a denste fluid into a subterranean formation. Патент US 4132269 А, Кл. Е21В 43/20, F03G 7/04, опубл. 02.01.1979 г.). Она содержит источник воды, сообщающийся с ним водовод, нижний конец которого соединен с зоной стока, расположенной ниже точки сообщения водовода с питательной емкостью, установленную в нижней части водовода гидромашину, кинематически соединенную с электромашиной, электрическую линию связи электромашины с электрокоммутационным преобразовательным щитом на дневной поверхности у устья скважины, водовод образован буровой скважиной, пробуренной до зоны стока, за источник воды приняты поверхностный водоем, в зоне которого пробурена скважина, или подземная водоносная зона или зоны, или поверхностный водоем с подземной зоной или зонами.For the prototype of the claimed downhole hydroelectric power station, a downhole hydroelectric power station according to the US patent is adopted (Generation of electricity during the injection of a denste fluid into a subterranean formation. Patent US 4132269 A, CL EV 43/20, F03G 7/04, published 02.01.1979 g .). It contains a water source, a conduit in communication with it, the lower end of which is connected to a drainage zone located below the point of communication of the conduit with the feed tank, a hydraulic machine installed in the lower part of the water conduit, kinematically connected to the electric machine, an electric line connecting the electric machine with an electrical switching converter board on the day surface at the wellhead, the water conduit is formed by a borehole drilled to the runoff zone, a surface water reservoir is taken as a water source, in the zone of which the well is drilled on or groundwater zone or zones or shallow reservoir with a subterranean zone or zones.

Недостаток ее в том что, она не является скважинной гидроаккумулирующей электростанцией, и условия ее использования ограничены. Она не может быть применена для надежной выработки электроэнергии в условиях ограниченного объема подземного коллектора, являющегося зоной стока воды.Its disadvantage is that it is not a downhole pumped storage power plant, and the conditions for its use are limited. It cannot be used for reliable power generation in conditions of a limited volume of the underground collector, which is a zone of water flow.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании скважинной гидроаккумулирующей электростанции, обладающей более широкими условиями применения в условиях ограниченного объема подземного коллектора, в сравнении с прототипом, и являющуюся (для потребителя с нагрузкой только в летний период и расположенного на территории с благоприятными ветроэнергетическими ресурсами в зимний период) комплексным автономным нетрадиционным возобновляемым источником электрической энергии.The technical result to which the invention is directed is to create a borehole pumped storage power plant with wider conditions of use in a limited volume of underground collector, in comparison with the prototype, and which is (for a consumer with a load only in the summer and located in a territory with favorable wind energy resources in winter) a comprehensive autonomous non-traditional renewable source of electric energy.

Достигается поставленный технический результат в заявляемой скважинной гидроаккумулирующей электростанции тем, что в принятой за прототип скважинной гидроэлектростанции, включающей источник воды, сообщающийся с ним водовод, нижний конец которого соединен с зоной стока, расположенной ниже точки сообщения водовода с питательной емкостью, установленную в нижней части водовода гидромашину, кинематически соединенную с электромашиной, электрическую линию связи электромашины с электрокоммутационным преобразовательным щитом на дневной поверхности у устья скважины, водовод образован буровой скважиной, пробуренной до зоны стока, за источник воды приняты поверхностный водоем, в зоне которого пробурена скважина, или подземная водоносная зона или зоны, или поверхностный водоем с подземной зоной или зонами, в ней гидромашина и электромашина агрегатированы и составляют скважинный гидроагрегат, выполненный с возможностью работать в турбинном режиме, при этом электромашина выполнена в виде электрогенератора, а гидромашина - в виде гидротурбины, или в насосном режиме, при этом электромашина выполнена в виде электродвигателя, а гидромашина - в виде центробежного насоса, скважинный гидроагрегат снабжен фиксатором, а зоной стока является сообщенный с ней поглощающий интервал природного или искусственного происхождения скважинный гидроагрегат установлен под динамический уровень, создающий напор, достаточный для выработки электроэнергии, источник электроэнергии, выполненный с возможностью его подключения для подъема воды из поглощающего интервала и подачи ее в источник воды, либо к электромашине скважинного гидроагрегата, работающего в насосном режиме; либо к электродвигателю погружного насоса, соединенного с нижним концом водоподъемной колонны труб, установленной в добычной скважине, которой перебурен поглощающий интервал и сообщенный с ней; либо к электродвигателю компрессора пневматического водоподъемника, содержащего источник сжатого воздуха - компрессор, нагнетательную скважину, пробуренную до поглощающего интервала и сообщающуюся с ним, а также с источником сжатого воздуха, водоподъемную скважину, пробуренную до поглощающего интервала и сообщающуюся в нижней части с ним, а в верхней своей части сообщающуюся с источником воды, при этом водоподъемная скважина сообщена с поглощающим интервалом ниже сообщения с ним нагнетательной скважины; а буровая, водоподъемная и добычная скважины соединены с источником воды, при этом пересечение буровой скважины с поглощающим интервалом оборудовано дистанционно управляемым перекрывающим устройством, а источником электроэнергии является ветровая энергетическая установка.The achieved technical result is achieved in the inventive borehole pumped storage power plant by the fact that in the borehole hydroelectric power plant adopted for the prototype, which includes a water source, a water conduit in communication with it, a lower end connected to a drainage zone located below the water conduit connection point with a nutrient capacity installed in the lower part of the water conduit a hydraulic machine kinematically connected to an electric machine, an electric communication line between an electric machine and an electrical switching converter board on a daylight the surface at the wellhead, the water conduit is formed by a borehole drilled to the runoff zone, the surface water reservoir in the zone of which the well is drilled, or the underground aquifer zone or zones, or the surface water reservoir with an underground zone or zones, in which a hydraulic machine and an electric machine are aggregated and constitute a downhole hydraulic unit configured to operate in turbine mode, while the electric machine is made in the form of an electric generator, and the hydraulic machine is in the form of a hydraulic turbine, or in a pump mode, while the electric machine is made in the form of an electric motor, and the hydraulic machine is in the form of a centrifugal pump, the downhole hydraulic unit is equipped with a latch, and the drain zone is the absorbing interval of natural or artificial origin communicated with it, the downstream hydraulic unit is set at a dynamic level that creates a pressure sufficient to generate electricity, an electric power source, made with the possibility of its connection for lifting water from the absorbing interval and supplying it to a water source, or to a borehole electric machine Hydro unit operating in pump mode; or to an electric motor of a submersible pump connected to the lower end of a water-lifting pipe string installed in a production well, by which the absorption interval has been drilled and communicated with it; or to an electric motor of a compressor of a pneumatic water lift containing a source of compressed air — a compressor, an injection well drilled to and in communication with it, as well as a source of compressed air, a water well drilled to the absorption interval and communicating at the bottom with it, and in its upper part communicates with the water source, while the water-lifting well is communicated with an absorbing interval below the communication with the injection well; and the drilling, water-lifting and production wells are connected to a water source, while the intersection of the well with an absorbing interval is equipped with a remotely controlled shutoff device, and the wind power installation is the source of electricity.

В скважинной гидроаккумулирующей электростанции буровой скважиной могут быть перебурены несколько не сообщающихся между собой поглощающих интервалов, а скважинный гидроагрегат (гидроагрегаты) выполнен с возможностью его установки у кровли любого из поглощающих интервалов либо у каждого из них одновременно.In a borehole pumped storage power station, several absorbing intervals that are not interconnected can be drilled with a borehole, and a borehole hydraulic unit (hydraulic units) can be installed at the roof of any of the absorbing intervals or at each of them simultaneously.

В воду, движущуюся и циркулирующую в скважинной гидроаккумулирующей электростанции, может быть введена добавка, снижающая гидросопротивления воды, например сульфонол.In the water moving and circulating in the borehole pumped storage power station, an additive can be introduced that reduces the hydroresistance of water, for example, sulfonol.

Источником воды в скважинной гидроаккумулирующей электростанции может быть расположенная на дневной поверхности питательная емкость с водой.A source of water in a downhole pumped storage power plant may be a nutrient reservoir located on the day surface.

Признаки заявляемой скважинной гидроаккумулирующей электростанции позволяют получить желаемый результат. В частности, снабжение ее различными (альтернативными) подъемниками воды из поглощающего интервала, электродвигательные приводы которых подключены к ветроэнергетической установке, позволяет многократно использовать ограниченный по объему подземный поглощающий интервал и этим расширить условия применения СГАЭС. Кроме того, для потребителя с нагрузкой, имеющей место только в летний период, и расположенного на территории с благоприятными ветроэнергетическими ресурсами в зимний период, при объеме подземного поглощающего интервала, достаточного для работы станции (и покрытия требуемой электрической нагрузки) в течение всего летнего периода, признаки заявляемой СГАЭС позволяют «сделать» комплексный нетрадиционный источник возобновляемым и осуществлять надежное энергообеспечение на долгосрочных временных, в том числе годовых, интервалах.The signs of the claimed downhole pumped storage power plant allow to obtain the desired result. In particular, supplying it with various (alternative) elevators of water from the absorbing interval, the electric motor drives of which are connected to the wind power installation, makes it possible to reuse the limited-volume underground absorbing interval and thereby expand the conditions for the use of SGAES. In addition, for a consumer with a load that occurs only in the summer period, and located in an area with favorable wind energy resources in the winter, with an underground absorption interval sufficient to operate the station (and cover the required electrical load) throughout the summer period, The signs of the proposed SGAES allow one to “make” a complex unconventional source renewable and provide reliable energy supply at long-term time intervals, including annual,.

Перебуренные скважиной несколько не сообщающихся между собой поглощающих интервалов и выполнение скважинного гидроагрегата (гидроагрегатов) с возможностью его установки у кровли любого из поглощающих интервалов либо у каждого из них одновременно позволяют расширить условия ее применения путем увеличения объема поглощающего интервала.Several absorbing intervals that are not interconnected by each other and drilled by a well and the implementation of a borehole hydraulic unit (hydraulic units) with the possibility of installing it on the roof of any of the absorbing intervals or at each of them simultaneously allow expanding the conditions for its use by increasing the volume of the absorbing interval.

Добавки к воде, например, сульфонола, движущейся (циркулирующей) в элементах скважинной гидроаккумулирующей электростанции (буровой, водоподъемной, добычной скважинах, поглощающем интервале и др.), позволяют снизить гидросопротивления (Мирзаджанзаде А.Х., Караев А.К., Ширинзаде С.А. Гидравлика в бурении и цементировании нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1977 г., стр.86) на 18-20% и затраты энергии на их преодоление, а этим - повысить ее энергоэффективность и достичь энергосбережения. Кроме того, добавки поверхностно активного вещества (ПАВ), например сульфонола, позволяют исключить возникновение отложений солей жесткости на поверхностях микротрещин и пор проницаемых пород, по которым движется вода по проницаемому подземному интервалу. В присутствии ПАВ не образуются плотные откладывающиеся на поверхности каналов движения воды отложения. С этим связано сохранение (не ухудшение) условий движения воды в проницаемом интервале со временем.Additives to water, for example, sulfonol, which is moving (circulating) in the elements of a borehole pumped-storage power plant (drilling, water-lifting, production wells, absorption intervals, etc.), can reduce hydraulic resistance (Mirzadzhanzade A.Kh., Karaev A.K., Shirinzade S .A. Hydraulics in drilling and cementing oil and gas wells. M., Nedra, 1977, p. 86) by 18-20% and the energy costs to overcome them, and thereby increase its energy efficiency and achieve energy conservation. In addition, the addition of a surfactant, such as sulfonol, eliminates the occurrence of deposits of hardness salts on the surfaces of microcracks and pores of permeable rocks along which water moves along a permeable underground interval. In the presence of surfactants, dense deposits are not deposited that are deposited on the surface of the channels of water movement. This is associated with the preservation (not deterioration) of the conditions of water movement in a permeable interval with time.

На фиг.1-6 в качестве примера приведены схемы работы предлагаемой скважинной гидроаккумулирующей электростанции, в дальнейшем - СГАЭС. На фиг.1 изображена схема СГАЭС с гидроагрегатом, являющимся обратимой гидромашиной. На фиг.2 изображена схема СГАЭС с добычной скважиной с водоподъемной колонной труб и погружным насосом в ней; на фиг.3 - схема СГАЭС с пневматическим водоподъемником; на фиг.4 - схема скважинного дистанционно управляемого перекрывающего устройства в открытом его положении; на фиг.5 - схема скважинного дистанционно управляемого перекрывающего устройства в закрытом его положении. На фиг.6 изображена схема СГАЭС, гидроэнергетической скважиной которой перебурены три поглощающих интервала с водоподъемниками разных типов.Figure 1-6 shows, by way of example, the operation schemes of the proposed downhole pumped storage power plant, hereinafter referred to as SGAES. Figure 1 shows a diagram of the SGAES with a hydraulic unit, which is a reversible hydraulic machine. Figure 2 shows a diagram of SGAES with a production well with a water-lifting column of pipes and a submersible pump in it; figure 3 is a diagram of SGAES with pneumatic water lift; figure 4 is a diagram of a borehole remote-controlled overlapping device in its open position; 5 is a diagram of a borehole remote-controlled overlapping device in its closed position. Figure 6 shows a diagram of SGAES, the hydropower well of which has drilled three absorbing intervals with different types of water lifts.

На фиг.1-6 введены следующие обозначения: 1 - буровая скважина; 2 - источник воды природного или искусственного происхождения, расположенный на земной поверхности или выше нее (поверхностный источник воды); 3 - подземный источник воды - подземная водоносная зона; 4 - скважинный поток, движущийся после скважинного гидроэлектроагрегата к зоне стока (к интервалу поглощения 16, 17 или 18); 5 - гидромашина; 6 - электромашина; 7 - рычаги фиксатора скважинного гидроагрегата (фиксатор); 8 - ступенчатый интервал скважины; 9 - электрическая линия связи (электрокабель в скважине); 10 - головка; 11 - электрокоммутационный преобразовательный щит; 12 - обсадная перфорированная труба с отверстиями 13; 13 - отверстия в обсадной трубе 12; 14 - перфорированное кольцо с отверстиями 15; 15 - отверстия в перфорированном кольце 14; 16, 17, 18 - поглощающие интервалы, соответственно, первый, второй и третий; 19 - ветроэнергетическая установка (ВЭУ); 20 - ветроколесо; 21 - электрогенератор ВЭУ; 22 - первый электрокабель ВЭУ; 23 - электропреобразователь ВЭУ; 24 - второй электрокабель ВЭУ; 25 - добычная скважина; 26 - водоподъемная колонна труб; 27 - перфорированный отрезок трубы с погружным (электродвигательным) насосом; 28 - оголовок; 29 - манометр; 30 - вентиль; 31 - линия к источнику воды; 32 - компрессор с электродвигательным приводом; 33 - нагнетательная скважина; 34, 35 - нагнетательные скважины до второго и третьего поглощающих интервалов, соответственно; 37 - сжатый воздух; 38, 39 - сжатый воздух в нагнетательных скважинах 34 и 35, соответственно; 40 - перфорированная часть нагнетательной скважины в поглощающем интервале; 41, 42 - перфорированные части нагнетательных скважин 34, 35 во втором и третьем поглощающих интервалах, соответственно; 43 - обратный дистанционно управляемый клапан; 44, 45 - обратные дистанционно управляемые клапаны в нагнетательных скважинах 34 и 35, соответственно; 46 - устьевая герметизирующая головка; 47, 48 - устьевые герметизирующие головки нагнетательных скважин 34, 35, соответственно; 49 - вентиль; 50, 51 - вентили нагнетательных скважин 34, 35, соответственно; 52 - водоподъемная скважина; 53, 54 - водоподъемные скважины пробуренные до 2го и 3го поглощающих интервалов; 55 - вода; 56, 57 - вода в водоподъемных скважинах 53 и 54, соответственно; 58 - перфорированная часть водоподъемной скважины; 59, 60 - перфорированные части водоподъемных скважин 53 и 54, соответственно; 61 - вентиль; 62, 63 - вентили в линиях от скважин 53 и 54, соответственно; 64 - линия к источнику воды; 65 - обратный дистанционно управляемый клапан; 66, 67 - обратные дистанционно управляемые клапаны в скважинах 53 и 54, соответственно; 68, 69 - линии к источнику воды от скважин 53 и 54; 70 - заполненная водой часть поглощающего интервала (подземной емкости-коллектора); 71 - воздушный объем подземной емкости-коллектора; 72 - поглощающий интервал, прилежащий к перекрывающему устройству; 73 - наружная труба с перфорированным участком; 74 - перфорационные отверстия; 75 - часть наружной трубы без перфорации; 76 - пружинные фиксаторы; 77 - перекрывающий сплошной патрубок; 78 - покрытие из эластичного материала; 79 - кольцевая канавка; 80 - вода в скважине; I - место установки гидроагрегата у первого поглощающего интервала; II - место установки гидроагрегата у второго поглощающего интервала; III - место установки гидроагрегата у третьего поглощающего интервала; Нд - динамический уровень воды в скважине; Нн1, Нн2, Нн3 - напоры, создаваемые «столбами» воды в месте установки гидроагрегата в скважине, соответственно, у первого, второго и третьего поглощающих интервалов.Figure 1-6 introduced the following notation: 1 - borehole; 2 - a water source of natural or artificial origin located on or above the earth's surface (surface water source); 3 - underground water source - underground aquifer; 4 - downhole flow, moving after the downhole hydroelectric unit to the drainage zone (to the absorption interval 16, 17 or 18); 5 - a hydraulic machine; 6 - electric machine; 7 - levers of the retainer of the downhole hydraulic unit (retainer); 8 - step interval of the well; 9 - electric communication line (electrical cable in the well); 10 - head; 11 - electrical switchboard; 12 - perforated casing pipe with holes 13; 13 - holes in the casing 12; 14 - perforated ring with holes 15; 15 - holes in the perforated ring 14; 16, 17, 18 - absorbing intervals, respectively, the first, second and third; 19 - wind power installation (wind turbine); 20 - wind wheel; 21 - wind turbine electric generator; 22 - the first electric wind turbine cable; 23 - electric wind turbine; 24 - the second electric wind turbine cable; 25 - production well; 26 - a water-lifting column of pipes; 27 - perforated pipe segment with a submersible (electric) pump; 28 - tip; 29 - manometer; 30 - valve; 31 - line to the source of water; 32 - compressor with electric motor drive; 33 - injection well; 34, 35 - injection wells to the second and third absorbing intervals, respectively; 37 - compressed air; 38, 39 - compressed air in the injection wells 34 and 35, respectively; 40 - perforated part of the injection well in the absorbing interval; 41, 42 - perforated parts of the injection wells 34, 35 in the second and third absorbing intervals, respectively; 43 - remote control valve; 44, 45 - remote remotely controlled check valves in injection wells 34 and 35, respectively; 46 - wellhead sealing head; 47, 48 - wellhead sealing heads of injection wells 34, 35, respectively; 49 - valve; 50, 51 - valves of injection wells 34, 35, respectively; 52 - water well; 53, 54 — water-lifting wells drilled up to the 2nd and 3rd absorbing intervals; 55 - water; 56, 57 - water in water-lifting wells 53 and 54, respectively; 58 - perforated part of a water well; 59, 60 - perforated parts of water-lifting wells 53 and 54, respectively; 61 - valve; 62, 63 - valves in lines from wells 53 and 54, respectively; 64 - line to the source of water; 65 - remote control valve; 66, 67 - remotely controlled non-return valves in wells 53 and 54, respectively; 68, 69 - lines to the water source from wells 53 and 54; 70 - part of the absorbing interval (underground reservoir-reservoir) filled with water; 71 - air volume of the underground reservoir; 72 is an absorption interval adjacent to the overlapping device; 73 - outer pipe with a perforated section; 74 - perforation holes; 75 - part of the outer pipe without perforation; 76 - spring clips; 77 - overlapping continuous pipe; 78 - coating of elastic material; 79 - an annular groove; 80 - water in the well; I is the installation site of the hydraulic unit at the first absorbing interval; II - the installation site of the hydraulic unit at the second absorbing interval; III - the installation site of the hydraulic unit at the third absorbing interval; N d - dynamic water level in the well; N n1 , N n2 , N n3 - pressure created by the "columns" of water at the installation site of the hydraulic unit in the well, respectively, at the first, second and third absorbing intervals.

Устройство СГАЭСSGAES device

Выработка электроэнергии СГАЭС осуществляется при ее работе в турбинном режиме гидроагрегата, установленного в буровой скважине. Вариант его осуществления является единственным.Generation of electric power by SGAES is carried out during its operation in the turbine mode of a hydraulic unit installed in a borehole. The implementation option is the only one.

Элементы, обеспечивающие турбинный режим. Пробуренная до зоны стока скважина 1, устье которой сообщено с источником воды 2 природного происхождения, например озером (фиг.1), оборудуется определенным образом. При этом на устье скважины устанавливается обсадная труба 12, перфорированная по высоте (соответствующей глубине озера - верхней его части) у устья скважины отверстиями 13. На обсадной трубе установлено кольцо 14, перфорированное отверстиями 15 в интервале, соответствующем перфорации обсадной трубы 12. Кольцо выполнено поворотным, причем в положении «закрыто» перфорационные отверстия 15 в кольце 14 не совпадают с отверстиями 13 в обсадной трубе 12, а в положении "открыто" - совпадают. Интервал скважины 8 над поглощающим интервалом, в месте установки гидромашины 5 с электромашиной 6 (скважинного гидроагрегата), имеет ступень изменения диаметра скважины. Гидромашина 5 выполнена в виде гидротурбины, а электромашина 6 - в виде электрогенератора. В качестве электрогенератора использован электродвигатель электробура, используемый при электробурении, который при вращении его якоря может работать в режиме электрогенератора. В качестве гидротурбины использован турбобур, используемый в турбинном бурении. Турбобур и электробур приспособлены для работы в скважинных условиях.Elements providing a turbine mode. Well 1 drilled to the runoff zone, the mouth of which is in communication with a water source 2 of natural origin, for example, a lake (Fig. 1), is equipped in a certain way. At the same time, a casing pipe 12 is installed at the wellhead, perforated in height (corresponding to the depth of the lake - its upper part) at the wellhead by holes 13. A ring 14 is installed on the casing, perforated by holes 15 in the interval corresponding to the perforation of the casing 12. The ring is rotatable moreover, in the "closed" position, the perforations 15 in the ring 14 do not coincide with the holes 13 in the casing 12, and in the "open" position they coincide. The interval of the well 8 above the absorbing interval, at the installation site of the hydraulic machine 5 with the electric machine 6 (borehole hydraulic unit), has a step of changing the diameter of the well. The hydraulic machine 5 is made in the form of a hydraulic turbine, and the electric machine 6 is made in the form of an electric generator. As an electric generator, an electric drill motor used in electric drilling is used, which, when its armature rotates, can operate in the mode of an electric generator. As a turbine, a turbodrill used in turbine drilling is used. Turbodrill and electric drill are adapted for working in downhole conditions.

С использованием лебедки, применяемой при бурении со съемными керноприемниками, на тросике (с дистанционно управляемым «захватом») в скважину спускают агрегатированные электромашину 6 в виде электрогенератора с гидромашиной 5 в виде гидротурбины (составляют гидроагрегат) и фиксируют в ступенчатом интервале 8 скважины посредством рычагов 7 фиксатора. Отсоединение от тросика осуществляется посредством специальной конструкции «захвата», спускаемого на тросике, и головки 10 на электромашине в виде электрогенератора. Конструкция лебедки для осуществления скважинного съемного гидроагрегата аналогична конструкции скважинного съемного керноприемника (Козловский Е.А. и др. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин: в 2 томах под общей редакцией проф. Е.А.Козловского; том 1, стр.364-368; том 2, стр.56-85. - М.: Недра, 1984). Конструкция такого устройства позволяет соединиться посредством «захвата» на тросике с головкой 10 на гидроагрегате для подъема его вместе с гидромашиной 5 в виде гидроагрегата (скважинный гидроагрегат), при необходимости. Электрическая линия связи (электрокабель) 9, приспособленный для работы в скважинных условиях, посредством каротажной лебедки опускают в скважину одновременно со спуском гидроагрегата. Соединенный с электромашиной 6 в виде электрогенератора, на дневной поверхности он подключен к электрокоммутационному преобразовательному щиту 11. Следует отметить, что гидроагрегат в скважине может быть установлен на бурильных трубах, верхний конец которых закреплен на устье скважины согласно известному устройству (заявка на изобретение «Гидроагрегат скважинной гидроэлектростанции», №2006128649 от 02.11.2006 г. F03B 13/06, F03B 13/10.Using a winch used when drilling with removable core receivers, on a cable (with a remotely controlled "capture"), the aggregated electric machine 6 is lowered into the well in the form of an electric generator with a hydraulic machine 5 in the form of a hydraulic turbine (make up a hydraulic unit) and fixed in the step interval 8 of the well by means of levers 7 retainer. Disconnection from the cable is carried out by means of a special “capture” design, lowered on the cable, and head 10 on the electric machine in the form of an electric generator. The design of the winch for the implementation of a borehole removable hydraulic unit is similar to the design of a borehole removable core receiver (Kozlovsky E.A. et al. Manual of an engineer for drilling exploration wells: in 2 volumes, edited by Prof. E.A. Kozlovsky; volume 1, pp. 364-368 ; Volume 2, pp. 56-85. - M .: Nedra, 1984). The design of such a device allows you to connect through the "capture" on the cable with the head 10 on the hydraulic unit to lift it together with the hydraulic machine 5 in the form of a hydraulic unit (downhole hydraulic unit), if necessary. An electric communication line (electric cable) 9, adapted for operation in borehole conditions, is lowered by means of a logging winch into the well simultaneously with the descent of the hydraulic unit. Connected to an electric machine 6 in the form of an electric generator, on the day surface it is connected to an electrical switching transducer 11. It should be noted that the hydraulic unit in the well can be installed on drill pipes, the upper end of which is fixed to the wellhead according to the known device (application for the invention “Hydraulic unit hydroelectric power stations ”, No. 2006128649 dated November 2, 2006 F03B 13/06, F03B 13/10.

В заявляемой СГАЭС возможны три варианта подъема воды из поглощающего интервала в питательную емкость (при этом станция работает в водоподъемном режиме или, по терминологии гидроаккумулирующих электростанций - в насосном режиме): 1) скважинный гидроагрегат является обратимой гидромашиной, при этом гидромашина выполнена в виде центробежного насоса, а электромашина - в виде электродвигателя, а для подъема воды используется та же буровая скважина, фиг.1; 2) для подъема воды используется специальная добычная скважина, которой перебурен поглощающий интервал и в которой установлена водоподъемная колонна труб с погружным насосом на ее нижнем конце, фиг.2; 3) для подъема воды используются специальные нагнетательная скважина, пробуренная до поглощающего интервала, и водоподъемная скважина, которой перебурен поглощающий интервал, фиг.3.In the inventive SGAES, there are three options for raising water from the absorption interval to the feed tank (while the station operates in the water-lifting mode or, in the terminology of the pumped storage power plants, in the pump mode): 1) the downhole hydraulic unit is a reversible hydraulic machine, while the hydraulic machine is designed as a centrifugal pump and the electric machine is in the form of an electric motor, and the same borehole is used for lifting water, Fig. 1; 2) for lifting water, a special production well is used, which drilled the absorption interval and in which a water lifting pipe string with a submersible pump at its lower end is installed, Fig.2; 3) a special injection well drilled up to the absorption interval and a water-lifting well, which drilled the absorption interval, are used for lifting water, FIG. 3.

Подъем воды по первому варианту (фиг.1). В электрокоммутационном преобразовательном щите 11 выполняется коммутация цепей, в результате которой вторым электрокабелем ВЭУ 24 к ВЭУ 19 подключена электромашина 6 гидроагрегата, выполненная в виде электродвигателя. Гидромашина 5 выполнена в виде центробежного насоса. При подаче на электромашину 6 электрического напряжения от ВЭУ 19 она способна работать в режиме электродвигателя. Ее якорь соединен с ротором гидротурбины 5, который работает как центробежный насос. Обратимая гидромашина (скважинный гидроагрегат) находится в скважине в воде ниже ее статического уровня, а скважина сообщена с поглощающим интервалом 16.The rise of water in the first embodiment (figure 1). In the electrical switching converter board 11, circuit switching is performed, as a result of which the second electric cable of the wind turbine 24 is connected to the wind turbine 19 by an electric machine 6 of the hydraulic unit, made in the form of an electric motor. Hydraulic machine 5 is made in the form of a centrifugal pump. When applying to the electric machine 6 electric voltage from the wind turbine 19, it is able to operate in electric motor mode. Its anchor is connected to the rotor of a hydraulic turbine 5, which operates as a centrifugal pump. A reversible hydraulic machine (downhole hydraulic unit) is located in the well in the water below its static level, and the well is communicated with an absorbing interval of 16.

Подъем воды по второму варианту (фиг.2). Узел скважинного дистанционно управляемого перекрывающего устройства, установленный в пересечении буровой скважины 1 с поглощающим интервалом 16, приводится в закрытое положение (фиг.5). Осуществляется эта операция после освобождения скважины от гидроагрегата с последующим применением путем спуска в скважину бурильной колонны с установленным на ее нижнем конце гидравлической труболовки. При этом в перекрывающем сплошном патрубке 77 гидравлическая труболовка расширяясь соединяется с патрубком 77, фиг.4. Последующим подъемом буровой колонны с гидравлической труболовкой перемещается вверх и патрубок 77 до его возможного верхнего положения (фиг.5) - до упора. При этом пружинные фиксаторы 76 входят в канавку в патрубке 77 и последний фиксируется в верхнем положении. При этом, ввиду того, что патрубок является сплошным, контактирует с частью наружной трубы с перфорационными отверстиями 74, перекрывает их и этим прекращается сообщение скважины с поглощающим интервалом 16. Таким образом, прерывается сообщение объема скважины с поглощающим интервалом.The rise of water in the second embodiment (figure 2). The node of the borehole remote-controlled overlapping device installed at the intersection of the borehole 1 with the absorbing interval 16 is brought into the closed position (figure 5). This operation is carried out after the well is released from the hydraulic unit with subsequent use by lowering the drill string into the well with a hydraulic pipe installed on its lower end. At the same time, in the overlapping continuous pipe 77, the hydraulic tube expands when connected to the pipe 77, Fig. 4. The subsequent lifting of the drill string with a hydraulic tube moves up and the pipe 77 to its possible upper position (figure 5) - to the stop. In this case, the spring clips 76 enter the groove in the pipe 77 and the latter is fixed in the upper position. Moreover, due to the fact that the pipe is continuous, it contacts the part of the outer pipe with perforations 74, overlaps them and this stops the communication of the well with the absorbing interval 16. Thus, the communication of the volume of the well with the absorbing interval is interrupted.

Следует отметить, что при необходимости поглощающий интервал дополнительно может быть сообщен с атмосферой посредством вспомогательной скважины.It should be noted that, if necessary, the absorption interval can additionally be communicated with the atmosphere through an auxiliary well.

Добычная скважина 25 пробурена так, что ею перебурен поглощающий интервал 16. В скважину 25 спущена водоподъемная колонна труб 26 с установленным на ее нижнем конце перфорированным отрезком трубы 27 с погружным насосом. Подключен электродвигатель погружного насоса в скважине с использованием электрического кабеля, соединенного на поверхности с электрокабелем вторым 24 от ВЭУ. Верхний конец водоподъемной колонны труб 26 посредством вентиля 30 и водопроводной линии 31 сообщен с источником воды 2.Production well 25 was drilled so that it drilled the absorbing interval 16. A water-lifting pipe string 26 with a perforated pipe section 27 with a submersible pump installed at its lower end was drilled into the well 25. A submersible pump electric motor is connected in the well using an electric cable connected to the surface with a second 24 electric cable from the wind turbine. The upper end of the water pipe string 26 through the valve 30 and the water supply line 31 is in communication with the water source 2.

Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) 19 содержит опору, на которой установлено ветроколесо 20. Вращение ветроколеса 20 передается соединенному с ним электрогенератору ВЭУ 21, а выработанное электрическое напряжение по электрокабелю первому ВЭУ 22 передается на электропреобразователь ВЭУ 23. Электропреобразователь ВЭУ 23 предназначен для преобразования выработанной ВЭУ электроэнергии до требуемого качества.The wind energy installation (WEC) 19 contains a support on which the wind wheel is mounted 20. The rotation of the wind wheel 20 is transmitted to the wind turbine 21 connected to it, and the generated electric voltage is transmitted via the electric cable to the first wind turbine 22 to the wind turbine 23 electric converter. The wind turbine 23 electric converter is designed to convert the electricity generated by the wind turbine 23 to the required quality.

Подъем воды по третьему варианту (фиг.3). Узел перекрывающего устройства переводится в закрытое положение в последовательности, аналогичной с предыдущим случаем.The rise of water in the third embodiment (figure 3). The node of the overlapping device is moved to the closed position in the sequence similar to the previous case.

До поглощающего интервала 16 пробурена нагнетательная скважина 33. В ней установлены обсадные трубы с перфорированным участком в нижней ее части и обратным дистанционно управляемым клапаном 43, к которому по скважине подведен электрокабель. В верхней части нагнетательной скважины установлена устьевая герметизирующая головка 46. Устьевая герметизирующая головка 46 соединена посредством трубопровода и вентиля 49 с компрессором 32.An injection well 33 has been drilled up to the absorbing interval 16. Casing is installed in it with a perforated section in its lower part and a remote remotely controlled valve 43, to which an electric cable is connected through the well. A wellhead sealing head 46 is installed in the upper part of the injection well. The wellhead sealing head 46 is connected via a pipeline and a valve 49 to a compressor 32.

Электродвигатель компрессора 32 подключен посредством электрокабеля второго ВЭУ 24 к электропреобразователю 23, соединенному с ВЭУ.The compressor motor 32 is connected via an electric cable of the second wind turbine 24 to an electric converter 23 connected to the wind turbine.

Подъем воды по разным вариантам на фиг.6. Изображенная на фиг.6 буровая скважина 1, которой перебурены поглощающие интервалы 16, 17, 18, предусматривает водоподъем: с использованием добычной скважины 25 из первого поглощающего интервала 16; с использованием водоподъемных скважин 53 и 54 из второго 17 и третьего 18 поглощающих интервалов. Устройства подъема воды на фиг.6 с использованием вододобычной и водоподъемных скважин аналогичны приведенным выше на фиг.2 и фиг.3.The rise of water in different ways in Fig.6. Shown in Fig.6 borehole 1, which drilled the absorption intervals 16, 17, 18, provides for water: using production wells 25 from the first absorption interval 16; using water wells 53 and 54 from the second 17 and third 18 absorbing intervals. The device for lifting water in Fig.6 using water production and lifting wells are similar to those described above in Fig.2 and Fig.3.

Работа СГАЭСSGAES work

Турбинный режим. (Работа в этом режиме единообразна для всех вариантов водоподъема СГАЭС фиг.1, 2, 3, 5, 6). Работает СГАЭС следующим образом. Гидроагрегат посредством электрокоммутационного преобразовательного щита 11 отключен от цепи ВЭУ. Как правило, СГАЭС работает либо в турбинном, либо в водоподъемном режимах, которые по времени не совпадают.Turbine mode. (Work in this mode is the same for all the options for lifting SGAES figures 1, 2, 3, 5, 6). SGAES operates as follows. The hydraulic unit by means of an electrical switching conversion shield 11 is disconnected from the wind turbine circuit. As a rule, SGAES operates in either turbine or water-lifting modes, which do not coincide in time.

Перфорированное кольцо 14 устанавливается в положении "открыто". При этом вода из поверхностного источника воды 2 (природного или искусственного происхождения) поступает в скважину 1, по скважине ниже скважинного гидроагрегата она движется к зоне стока 4 по направленно пробуренной скважине (искривление скважины может быть осуществлено на участке скважины ниже места установки скважинного гидроагрегата). Ввиду того, что скважинный гидроагрегат создает определенное гидросопротивление, уровень воды в скважине несколько повышается и при расходе поступающей в скважину воды Q1, спустя переходный период, устанавливается на определенном значении, равном Нд. На интервале от Нд до зоны стока устанавливается поток с расходом Q1, в котором в любом сечении наблюдается его сплошность. Поток воды вращает ротор гидромашины 5 (гидромашина 5 работает в режиме гидротурбины). Вращение от ротора гидромашины 5 передается соединенному с ним якорю электромашины 6 (электромашина работает в режиме электрогенератора). Рычажный 7 фиксатор препятствует перемещению соединенных гидромашины-электромашины (гидротурбины-электрогенератора - скважинного гидроагрегата) вниз под действием его веса и потока воды, а также (благодаря силам трения о стенки скважины) воспринимает реактивный крутящий момент, возникающий при вращении ротора гидротурбины и якоря электрогенератора под действием потока воды, и передает его на стенки скважины. Электрогенератор является маслонаполненным и герметичным. Электромашиной 6 (в виде электрогенератора) вырабатывается напряжение электрического тока, которое по электрической линии связи 9 из скважины передается на дневную поверхность, в частности на электрокоммутационный преобразовательный щит 11. СГАЭС снабжена регулятором частоты и амплитуды вырабатываемого напряжения - формирователем электрического напряжения требуемого качества. От щита напряжение нормированного качества подается на преобразование и отпуск потребителям.The perforated ring 14 is set to the open position. At the same time, water from a surface water source 2 (of natural or artificial origin) enters well 1, through a well below the borehole hydraulic unit, it moves to the runoff zone 4 along a directionally drilled well (bending of the well can be carried out in the well section below the installation site of the borehole hydraulic unit). Due to the fact that the borehole hydraulic unit creates a certain hydraulic resistance, the water level in the well rises slightly and when the flow rate of water entering the well Q 1 , after a transition period, is set at a certain value equal to N d . In the interval from N d to the drainage zone, a flow is established with a flow rate of Q 1 , in which its continuity is observed in any section. The flow of water rotates the rotor of the hydraulic machine 5 (hydraulic machine 5 operates in a turbine mode). The rotation from the rotor of the hydraulic machine 5 is transmitted to the armature of the electric machine 6 connected to it (the electric machine operates in the mode of an electric generator). The lever 7 lock prevents the connected hydraulic machine-electric machine (hydraulic turbine-electric generator - borehole hydraulic unit) from moving downward under the influence of its weight and water flow, and also (due to friction forces against the borehole walls) receives reactive torque that occurs when the rotor of the hydraulic turbine and the generator’s armature under the action of the flow of water, and transfers it to the walls of the well. The generator is oil-filled and sealed. Electric machine 6 (in the form of an electric generator) generates an electric current voltage, which is transmitted through an electric communication line 9 from the well to the day surface, in particular, to an electrical switching converter board 11. The SGAES is equipped with a frequency and amplitude regulator for the generated voltage — an electric voltage shaper of the required quality. From the shield, voltage of normalized quality is supplied to the conversion and supply to consumers.

Гидравлическая мощность, развиваемая гидротурбиной, определяется из следующего выражения (Малинин Н.К. Теоретические основы гидроэнергетики. М., Энергоатомиздат, 1985 г.):The hydraulic power developed by a hydroturbine is determined from the following expression (NK Malinin. Theoretical foundations of hydropower. M., Energoatomizdat, 1985):

Nr=Pн·Q1,N r = P n · Q 1 ,

где Nr - гидравлическая мощность, развиваемая гидротурбиной, кВт;where N r is the hydraulic power developed by a hydraulic turbine, kW;

Рн - давление воды, воспринимаемое гидротурбиной, Па;P n - water pressure perceived by the turbine, Pa;

Q1 - расход воды через гидротурбину, м3/с.Q 1 - water flow through the turbine, m 3 / s.

Отработав, скважинный поток воды 4 после гидроагрегата движется к зоне стока - поглощающий интервал, в котором она аккумулируется.Having worked out, the downhole flow of water 4 after the hydraulic unit moves to the drainage zone - the absorbing interval in which it accumulates.

При работе СГАЭС в турбинном режиме напряжение от электропреобразователя ВЭУ 23, как правило, не подается на электрокоммутационный преобразовательный щит 11 (фиг.1; 6) и электродвигатели приводов погружного насоса в перфорированном отрезке трубы 27 (фиг.2; 6) и компрессора 32 (фиг.3; 6).When the SGAES is operating in turbine mode, the voltage from the wind turbine 23 electric converter does not, as a rule, be supplied to the electrical switching converter board 11 (Fig. 1; 6) and the electric motors of the submersible pump drives in the perforated pipe section 27 (Fig. 2; 6) and the compressor 32 ( figure 3; 6).

Подъем воды по первому варианту (фиг.1). В режиме подъема воды по первому варианту узел скважинного перекрывающего устройства находится в открытом положении (фиг.4). Перфорированное кольцо 14 поворачивается в положение «закрыто», при котором вода из источника воды 2 не поступает в скважину 1. Вырабатываемое ВЭУ 19 электрическое напряжение с электропреобразователя ВЭУ 23 подается на электромашину 6 скважинного гидроагрегата (обратимой машины), выполненного в виде электродвигателя. Вращение якоря электромашины передается ротору гидротурбины, которая выполнена в виде центробежного насоса и работая как насос подает воду из скважины на дневную поверхность, в источник воды 2. Поскольку скважина 1 сообщена с поглощающим интервалом 16, вода из него перекачивается в ее источник 2. Контролируется расход и количество перекаченной воды по показаниям расходомера-счетчика количества воды, который на фиг.1 не показан ввиду высокой плотности графического материала. После того как весь прогнозируемый объем воды из поглощающего интервала 16 перекачен в источник воды 2, обратимая гидромашина (электромашина-гидромашина 6-5) отключается от цепи электропитания ВЭУ. После этого СГАЭС готова к очередному циклу ее работы в турбинном режиме.The rise of water in the first embodiment (figure 1). In the mode of lifting water according to the first embodiment, the node of the downhole overlapping device is in the open position (figure 4). The perforated ring 14 is rotated to the “closed” position, in which water from the water source 2 does not enter the well 1. The electric wind generated by the wind turbine 19 from the electric wind turbine 23 is supplied to the electric machine 6 of the borehole hydraulic unit (reversible machine) made in the form of an electric motor. The rotation of the armature of the electric machine is transmitted to the rotor of the hydraulic turbine, which is made in the form of a centrifugal pump and works as a pump delivers water from the well to the surface, to water source 2. Since well 1 is connected with an absorbing interval 16, water is pumped from it to its source 2. The flow rate is controlled and the amount of pumped water according to the flow meter-counter of the amount of water, which is not shown in figure 1 due to the high density of the graphic material. After the entire predicted volume of water from the absorbing interval 16 is pumped into the water source 2, the reversible hydraulic machine (electric machine-hydraulic machine 6-5) is disconnected from the wind turbine power supply circuit. After that, SGAES is ready for the next cycle of its operation in turbine mode.

Подъем воды по второму варианту (фиг.2). В режиме водоподъема по второму варианту (фиг.2) перекрывающее кольцо 14 поворачивается в положение «закрыто», при котором вода из источника воды 2 не поступает в скважину 1, а узел скважинного перекрывающего устройства находится в закрытом положении (фиг.5).The rise of water in the second embodiment (figure 2). In the water-lifting mode according to the second embodiment (FIG. 2), the overlapping ring 14 is rotated to the “closed” position, in which water from the water source 2 does not enter the well 1, and the well shut-off device assembly is in the closed position (FIG. 5).

Вырабатываемое ВЭУ 19 электрическое напряжение с электропреобразователя ВЭУ 23 подается по электрокабелю второму ВЭУ 24 и электрокабелю кабелю в скважине на электродвигатель погружного насоса в перфорированном отрезке трубы 27. При подаче напряжения на погружной насос в перфорированном отрезке трубы 27 последний подает воду с забоя добычной скважины 25 на дневную поверхность и далее через вентиль 30 по трубопроводу 31 в источник воды 2. Контролируется расход и количество перекаченной воды по показаниям расходомера-счетчика количества воды, который на фиг.2 не показан ввиду высокой плотности графического материала. После того как весь прогнозируемый объем воды из поглощающего интервала 16 перекачен в источник воды 2, погружной насос в перфорированном отрезке трубы 27 отключается от цепи электропитания ВЭУ. После этого СГАЭС готова к очередному циклу ее работы в турбинном режиме.The electric voltage generated by the wind turbine 19 from the electric wind turbine 23 transducer is supplied via the electric cable of the second wind turbine 24 and the cable in the borehole cable to the submersible pump motor in the perforated pipe section 27. When voltage is applied to the submersible pump in the perforated pipe section 27, the latter supplies water from the bottom of the production well 25 to day surface and then through valve 30 through a pipe 31 to a water source 2. The flow rate and amount of pumped water are controlled according to the readings of a flow meter-counter of the amount of water, to tory Figure 2 is not shown because of the high density of graphical material. After the entire predicted volume of water from the absorbing interval 16 is pumped into the water source 2, the submersible pump in the perforated section of the pipe 27 is disconnected from the power supply circuit of the wind turbine. After that, SGAES is ready for the next cycle of its operation in turbine mode.

Подъем воды по третьему варианту (фиг.3). В режиме водоподъема по третьему варианту (фиг.3) перекрывающее перфорированное кольцо с отверстиями 14 поворачивается в положение «закрыто», при котором вода из источника воды 2 не поступает в скважину 1, а узел скважинного перекрывающего устройства находится в закрытом положении (фиг.5).The rise of water in the third embodiment (figure 3). In the water-lifting mode according to the third embodiment (FIG. 3), the overlapping perforated ring with holes 14 is rotated to the “closed” position, in which water from the water source 2 does not enter the well 1, and the well shut-off device assembly is in the closed position (FIG. 5 )

Вырабатываемое ВЭУ 19 электрическое напряжение с электропреобразователя ВЭУ 23 подается по электрокабелю второму ВЭУ 24 на электродвигатель компрессора 32. Сжатый воздух от компрессора 32 через вентиль 49 подается в нагнетательную скважину 34 и по ее каналу сжатый воздух 37 поступает через обратный дистанционно управляемый клапан 43 и перфорированную часть нагнетательной скважины в поглощающем интервале 40 в обсадных трубах нагнетательной скважины 33 в поглощающий интервал 16 (верхнюю ее часть). По мере роста давления он (сжатый воздух) вытесняет воду из поглощающего интервала в водоподъемную скважину 52, которая поступает в нее через перфорационные отверстия перфорированной части водоподъемной скважины 58 и обратный дистанционно управляемый клапан 65. Далее вода поднимается на поверхность до устья скважины, а от него через вентиль 61 по линии к источнику воды (трубопроводу) 64 - в источник воды 2.The electric wind generated by the wind turbine 19 from the wind turbine electric converter 23 is supplied via the electric cable of the second wind turbine 24 to the compressor motor 32. Compressed air from the compressor 32 is supplied through the valve 49 to the injection well 34 and through its channel compressed air 37 enters through the remote control valve 43 and the perforated part the injection well in the absorbing interval 40 in the casing of the injection well 33 in the absorbing interval 16 (its upper part). As pressure increases, it (compressed air) displaces water from the absorption interval into the water well 52, which enters it through the perforation holes of the perforated part of the water well 58 and the remote remotely controlled valve 65. Then the water rises to the surface to the wellhead, and from it through the valve 61 in a line to the water source (pipeline) 64 - to the water source 2.

После того как весь прогнозируемый объем (контролируется по расходомеру-счетчику количества на устье скважины, который условно не показан) из поглощающего интервала 16 перекачен в источник воды 2, перекрывается вентиль 49 и двигатель компрессора 32 отключается от сети ВЭУ. После этого СГАЭС готова к очередному циклу ее работы в турбинном режиме.After the entire predicted volume (controlled by the flow meter-counter at the wellhead, which is not shown conditionally) from the absorbing interval 16 is transferred to the water source 2, valve 49 is closed and the compressor engine 32 is disconnected from the wind turbine network. After that, SGAES is ready for the next cycle of its operation in turbine mode.

Работа СГАЭС, в которой перебурены три поглощающих интервала 16, 17, 18, приведенная на фиг.6, предусматривает «отработку» каждого из поглощающих интервалов, аналогична рассмотренным выше режимам и вариантам работы.The operation of the SGAES, in which three absorbing intervals 16, 17, 18 are shown in FIG. 6, is drilled, provides for the “working out” of each of the absorbing intervals, similar to the modes and options considered above.

Реализация СГАЭС позволяет достичь поставленный перед изобретением технический результат.The implementation of SGAES allows achieving the technical result set before the invention.

Она может использоваться как для маневренного регулирования электрической мощности в энергосистеме, а в условиях, когда нагрузка имеется только в летний период и потребитель расположен на территории с благоприятными ветроэнергетическими ресурсами в зимний период, заявляемая СГАЭС может являться нетрадиционным возобновляемым источником электрической энергии. Это могут быть расположенные в регионах с резко континентальным климатом рекреационные объекты, объекты ландшафтного туризма, популярные для посещения в летний период, объекты сезонных (летних) работ. Причем в этих местностях в зимнее время имеются достаточные ветроэнергетические ресурсы. Примером такого объекта могут быть заповедные, природные особоохраняемые места, прилегающие к озеру Байкал.It can be used both for maneuvering the regulation of electric power in the power system, and in conditions when the load is available only in the summer and the consumer is located in an area with favorable wind energy resources in the winter, the declared SGAES may be an unconventional renewable source of electric energy. It can be recreational objects located in regions with a sharply continental climate, landscape tourism objects, popular for visiting in the summer, objects of seasonal (summer) work. Moreover, in these areas in the winter there are sufficient wind energy resources. An example of such an object can be reserved, natural protected areas adjacent to Lake Baikal.

Работа заявляемой СГАЭС наиболее эффективна в местностях децентрализованного энергообеспечения, где имеются необходимые для ее работы условия.The operation of the claimed SGAES is most effective in areas of decentralized energy supply, where there are conditions necessary for its operation.

Ее применение позволит снизить затраты на осуществление «северного завоза» органического топлива.Its use will reduce the cost of implementing the "northern import" of organic fuel.

Ввиду того, что заявляемая СГАЭС базируется на экологически чистой технологии производства электрической энергии, а ее внешний вид не формирует впечатления промышленно-индустриального объекта с традиционными для них дымовыми трубами и сооружениями (отрицательно искажающих природные ландшафты местности), она с успехом может быть использована в районах размещения рекреационных объектов отдыха и лечения, ландшафтного туризма, а также в особоохраняемых природных территориях - заповедниках и заказниках.Due to the fact that the proposed SGAES is based on environmentally friendly technology for the production of electric energy, and its appearance does not form the impression of an industrial-industrial facility with their traditional chimneys and structures (negatively distorting the natural landscape of the area), it can be successfully used in areas accommodation of recreational facilities for recreation and treatment, landscape tourism, as well as in specially protected natural areas - reserves and reserves.

Кроме того, заявляемая СГАЭС является более скрытной и неуязвимой в сравнении с традиционными энергоисточниками, предусматривающими сжигание топлива.In addition, the claimed SGAES is more secretive and invulnerable in comparison with traditional energy sources involving the burning of fuel.

Относительно скрытности. В настоящее время обнаружение энергообъектов легко осуществляется с использованием инфракрасных, в том числе оптических систем. Предлагаемая СГАЭС (за исключением ВЭУ) не может быть обнаружена такими системами, так как тепловое излучение ее энергосиловых устройств, установленных глубоко под землей, экранируется слоем земных недр.Regarding stealth. Currently, the detection of energy objects is easily carried out using infrared, including optical systems. The proposed SGAES (with the exception of wind turbines) cannot be detected by such systems, since the thermal radiation of its energy-power devices installed deep underground is shielded by the layer of the earth's interior.

Относительно неуязвимости. Расположенная над энергоагрегатами СГАЭС (за исключением ВЭУ) в скважине земная масса велика, велика и мощность (по глубине) расположенных сверху пород, и разрывы снарядов на земной поверхности (при попытках ее уязвимости) не сказываются на ее работоспособном состоянии. Этим объясняется большая живучесть заявляемой СГАЭС, а также возможность двойного применения ее в гражданских технологиях и в военных целях, в том числе в военные периоды.Regarding invulnerability. The earth mass located above the power generating units of the SGAES (with the exception of wind turbines) in the well is large, and the power (in depth) of the rocks located on top is great, and the explosions of shells on the earth's surface (when trying to vulnerability it) do not affect its working condition. This explains the great survivability of the declared SGAES, as well as the possibility of its double use in civilian technologies and for military purposes, including during military periods.

Claims (3)

1. Скважинная гидроаккумулирующая электростанция, включающая источник воды, сообщающийся с ним водовод, нижний конец которого соединен с зоной стока, расположенной ниже точки сообщения водовода с питательной емкостью, установленную в нижней части водовода гидромашину, кинематически соединенную с электромашиной, электрическую линию связи электромашины с электрокоммутационным преобразовательным щитом на дневной поверхности у устья скважины, водовод образован буровой скважиной, пробуренной до зоны стока, за источник воды приняты поверхностный водоем, в зоне которого пробурена скважина, или подземная водоносная зона или зоны, или поверхностный водоем с подземной зоной или зонами, в ней гидромашина и электромашина агрегатированы и составляют скважинный гидроагрегат, выполненный с возможностью работать в турбинном режиме, при этом электромашина выполнена в виде электрогенератора, а гидромашина - в виде гидротурбины, или в насосном режиме, при этом электромашина выполнена в виде электродвигателя, а гидромашина - в виде центробежного насоса, скважинный гидроагрегат снабжен фиксатором, а зоной стока является, сообщенный с ней, поглощающий интервал природного или искусственного происхождения, скважинный гидроагрегат установлен под динамический уровень, создающий напор, достаточный для выработки электроэнергии, источник электроэнергии, выполненный с возможностью его подключения для подъема воды из поглощающего интервала и подачи ее в источник воды, либо к электромашине скважинного гидроагрегата, работающего в насосном режиме, либо к электродвигателю погружного насоса, соединенного с нижним концом водоподъемной колонны труб, установленной в добычной скважине, которой перебурен поглощающий интервал и сообщенный с ней, либо к электродвигателю компрессора пневматического водоподъемника, содержащего источник сжатого воздуха - компрессор, нагнетательную скважину, пробуренную до поглощающего интервала и сообщающуюся с ним, а также с источником сжатого воздуха, водоподъемную скважину, пробуренную до поглощающего интервала и сообщающуюся в нижней части с ним, а в верхней своей части сообщающуюся с источником воды, при этом водоподъемная скважина сообщена с поглощающим интервалом ниже сообщения с ним нагнетательной скважины, а буровая, водоподъемная и добычная скважины соединены с источником воды, при этом пересечение буровой скважины с поглощающим интервалом оборудовано дистанционно управляемым перекрывающим устройством, а источником электроэнергии является ветровая энергетическая установка.1. A downhole accumulating power plant, including a water source, a conduit in communication with it, a lower end of which is connected to a drainage zone located below a water conduit with a feed tank, a hydraulic machine installed in the lower part of the conduit, kinematically connected to an electric machine, and an electric line connecting the electric machine to the electric switching with a conversion shield on the day surface at the wellhead, the water conduit is formed by a borehole drilled to the runoff zone; A stand-alone reservoir in the zone of which a well has been drilled, or an underground aquifer zone or zones, or a surface reservoir with an underground zone or zones, in which a hydraulic machine and an electric machine are aggregated and constitute a borehole hydraulic unit configured to operate in a turbine mode, while the electric machine is made in the form an electric generator, and a hydraulic machine in the form of a hydraulic turbine, or in pumping mode, while the electric machine is made in the form of an electric motor, and the hydraulic machine is in the form of a centrifugal pump, the downhole hydraulic unit is equipped with it is a fixator, and the drainage zone is the absorbing interval of natural or artificial origin communicated with it, the downhole hydraulic unit is set at a dynamic level that creates a pressure sufficient to generate electricity, an electric power source configured to connect it to lift water from the absorption interval and supply it to a water source, or to an electric machine of a downhole hydraulic unit operating in the pump mode, or to an electric motor of a submersible pump connected to the lower end of the water a lifting string of pipes installed in a production well that has drilled the absorption interval and communicated with it, or to the compressor motor of a pneumatic water lift containing a source of compressed air — a compressor, an injection well drilled to the communicating interval and in communication with it, as well as with a source of compressed air , a water-lifting well drilled up to the absorption interval and communicating in the lower part with it, and in its upper part communicating with the water source, while the water-lifting sk the importance is communicated with an absorption interval below the communication with the injection well, and the drilling, water-lifting and production wells are connected to a water source, while the intersection of the well with the absorbing interval is equipped with a remotely controlled shutoff device, and the wind power plant is the source of electricity. 2. Скважинная гидроаккумулирующая электростанция по п.1, отличающаяся тем, что буровой скважиной перебурены несколько не сообщающихся между собой поглощающих интервалов, скважинный гидроагрегат (гидроагрегаты) выполнен с возможностью его установки у кровли любого из поглощающих интервалов, либо у каждого из них одновременно.2. The downhole pumped storage power plant according to claim 1, characterized in that several absorbing intervals that are not interconnected are drilled by a borehole, the downhole hydraulic unit (hydraulic units) is configured to be installed at the roof of any of the absorbing intervals, or at each of them simultaneously. 3. Скважинная гидроаккумулирующая электростанция по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в воду, движущуюся и циркулирующую в ней, введена добавка, снижающая гидросопротивления, например сульфонол. 3. A downhole pumped storage power plant according to any one of claims 1 and 2, characterized in that an additive that reduces the hydraulic resistance, for example sulfonol, is introduced into the water moving and circulating in it.
RU2008111836/06A 2008-03-27 2008-03-27 Well pumped-storage installation RU2377436C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111836/06A RU2377436C1 (en) 2008-03-27 2008-03-27 Well pumped-storage installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111836/06A RU2377436C1 (en) 2008-03-27 2008-03-27 Well pumped-storage installation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008111836A RU2008111836A (en) 2009-10-10
RU2377436C1 true RU2377436C1 (en) 2009-12-27

Family

ID=41260205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111836/06A RU2377436C1 (en) 2008-03-27 2008-03-27 Well pumped-storage installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377436C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473161C1 (en) * 2011-05-31 2013-01-20 Артур Маратович Галимов Drilling electric generator
RU2623318C2 (en) * 2014-10-20 2017-06-23 Александр Викторович Шарохин Method of obtaining electric power in operation of injection and development wells

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473161C1 (en) * 2011-05-31 2013-01-20 Артур Маратович Галимов Drilling electric generator
RU2623318C2 (en) * 2014-10-20 2017-06-23 Александр Викторович Шарохин Method of obtaining electric power in operation of injection and development wells

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008111836A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4282444A (en) Method for deep shaft pumpback energy generation
CN101666286B (en) System for integrally exploiting marine energy resource
US11053927B2 (en) Underground energy generating method
Sadovenko et al. Geotechnical schemes to the multi-purpose use of geothermal energy and resources of abandoned mines
US11171543B2 (en) Energy generation from a double wellbore
EP3828380A1 (en) Geothermal energy extraction subterranean system for accumulating and storing heat
CN115163388A (en) Pumped storage system using abandoned mine as pumped storage container
Jiang et al. Underground hydro-pumped energy storage using coal mine goafs: system performance analysis and a case study for China
KR101047337B1 (en) Construction method for reservoir
CN114562404A (en) Coal mine pumped storage power generation system and construction method
RU2377436C1 (en) Well pumped-storage installation
RU2431015C1 (en) Diversion well hydraulic power plant
CA3028920A1 (en) A system and method for extracting power from tides
US20020180215A1 (en) Method of producing electricity through injection of water into a well
US20170234289A1 (en) Energy generation from a double wellbore
Jiang et al. Underground Hydro-Pumped Energy Storage Using Coal Mine Goafs: System Performance Analysis and a Case Study for China. Front
RU2371638C1 (en) Borehole heat supply system with underground heat-hydro-accumulation
EP2102490A1 (en) Geothermal energy system
NL2027210B1 (en) Energy storage system
CA3140862A1 (en) System and method for energy storage using geological formations as reservoirs
JP5787943B2 (en) Power storage system and power storage method
WO2021078766A1 (en) Geothermal energy extraction and storing subterranean system for accumulating and storing heat
KR101400482B1 (en) System and method for operating EGS power plant supplying peak load power demand of electrical power system
RU2376495C1 (en) Hydraulic geopower station (versions)
RU2373431C2 (en) Downhole hydroelectric station

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120328