SU322084A1 - Устройство для извлечения геотермальнойэнергии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  эксплуатации земных недр, в частности к устройствам дл  извлечени  геотермальной энергий - тепла естественно нагретых пород, переносимого нагретой пластовой водой.

Известные устройства дл  извлечени  геотер .мальной эпергии из нарушенных взрывом, например  дерным, нагретых подземных горных пород содержат пробуренный основной стол и обсажен11ую открытой или перфориро ваниой внизу эксплуатанионной колонной скважину, пробуренную до обводненного горизонта . При этом гор чую пластовую воду извлекают из недр земли при помощи системы скважин и направл ют дл  использовани  в энергетической или теплоснабжаюш,ей установках .

Однако эти устройства обладают недостатками , не позвол ющими примен ть устройства на практике. Основные из этих недостатков следующие. Во-первых, радиоактивность окружающей горной породы, содержащей продукты нодземного  дерного взрыва и, следовательно , возможна  радиоактивность термальной воды, извлекаемой на поверхность. Вовторых , при извлечении на поверхность термальных вод, имеющих высокую минерализацию (до 300 и более грамм на литр) происходит выпадение солей и отложение их на стенках колонн и труб скважин. Это приводит к

частичному или полному закупориванию скважин .

Пель изобретеии  - устранение указанных недостатков путем сохранени  термальных вод

в пластовых услови х. Это позволит осуществить ци-кл извлече::и  тепла с меньши.м объемом теплоносител , повысить иадежность и работоспособность устройства и сократить сро,к ввода воды в эксплуатацию. Дл  этого

обсадна  эксплуатационна  колонна выполнена перфорированной выше нижней отметки основного ствола и снабжена на перфорированном участке сбросными каналами, а внутри колонны ниже иерфорированного участка установлен теплообменник дл  отбора геотермального тепла.

На чертеже схематично показан вертикальный разрез иредлагаемого устройства. Оно содержит обводненный нагретый пласт 1 горных пород, нарушенных подземным  дерным взрывом, эксплуатационный основной ствол 2, скважину 3 с обсадной эксплуатационной колонной 4, выполненной с верхней 5 и ннжней 6 перфораци ми, сбросные каналы 7, циркул ционный насос 8, теплообменник 9.

Подготовка устройства к работе и его эксплуатаци  происход т следующим образом.

.и подрывают зар д. После взрыва в горных породах образуетс  столб 10 обрушени , заполненный обломками горных пород, зоны 11 дроблени  и трещиноватости 12. Вторично разбуривают зону взрыва, обсаживают скважину эксплуатационой колонной 4 до забо . Ствол на участке 13 герметизируют, например, цемептной пробкой.

Важным моментом  вл етс  организаци  сбросоприемника. Под этим термином предполагаетс  вс кое приспособление или горна  выработка, или система меропри тий, назначением которых  вл етс  создание в окружающих скважину породах та.ких сбросных каналов , .которые бы свободно принимали пластовую жидкость, переливающуюс  через верхпюю перфорацию 5 в обсадной колонне и давали бы ей возможность от точки излива инфильтроватьс  через нарушенные подземным  дерным взрывом нагретые горные породы. Примером такого сбросоприемника могут служить наклонные скважины, пробуренные из основного ствола, пеобсаженные или обсаженные с перфорацией по поверхности, обращенной к нарушенным породам.

В благопри тных случа х при высокой проницаемости и приемистости окружащнх горных пород сброс пластовых вод можно осуществить непосредственно в пласт через перфорацию колонны 4.

После вторичного разбуривани  и доводки скважины, создани  сбросоприемников, обсадки и перфорировани  колонны 4 в верхнем 5 и нижнем 6 участках (если нижн   часть ствола закрыта) производитс , установка циркул ционного насоса 8 (в том случае, где напор пластовых вод недостаточен дл  подъема воды на данную высоту). С помощью этого насоса образуетс  контур подземной циркул ции, при котором гор ча  пластова  жидкость, нагнетаема  насосом по колонне до верхней перфорации , сбрасываетс  через наклонные ответвлени  - сбросные каналы - в естественно нагретые горные породы, ипфильтруетс  в них и снова поступает к приемной части скважины, осуществл   замкнутый цикл и отбира  тепло пород. Дл  извлечени  этого тепла в колонну

4 встраивают теплообменник 9, .к которому с поверхности земли нагнетаетс  теплоноситель. Нагретый в теплообменни ке теплоноситель направл етс  потребителю тепла. В случае отсутстви  в нагретых массивах водоносного горизонта, но при наличии его в вышележащей толщине, или водоема, речки на поверхности земли предусмотрено проведение операций по заводнению зоны взрыва в

заданном горизонте малопроницае.мых пород. Сущность предложени  не изменитс , если помен ть назначение верхнего и нижнего перфорированных участков, т. е. принимать пластовую жидкость через верхний участок 5 и

сбрасывать ее через нижний 6, подавать теплоноситель на поверхность или использовать его на глубине; охлажденную, но еще достаточно гор чую пластовую жидкость сбрасывать в продуктивные пласты (серы, нефти и

др.) дл  геотехнологичеоких целей или в емкость , образованную взрывом; организовать два и более водозаборных участка по одной оси или в скважинах, пробуреппых кустом из осповного ствола.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  извлечени  геотермальной

энергии из парушеиных, например, подземным  дерным взрывом, нагретых горных пород, содержащее пробуренный основной ствол и обсаженную открытой снизу эксплуатационной колонной скважину, пробуренную до обводпенного горизонта, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности и сокращени  срока ввода в эксплуатацию, эксплуатационна  колонна выполнена перфорированной выше нижней отметки основного ствола и спабжена на перфорированном участке сбросными каналами, а внутри эксплуатационной колонны ниже перфорированного участка установлен теплообменник дл  отбора геотермального тепла.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что эксплуатационна  колонна выполнена с перфорацией в нижней части.

J2