SU663983A1 - Устройство дл использовани природного тепла горных пород - Google Patents

Description

(54) yCTPOfteTBO ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИГОДНОГО ТЕПЛА rOffiblX ПОРОД

t перфораци ми 6. На трубе 7 с теплоизол цией 8 в. колонну спущен в кожухе 9 с насосом 10 теплообменник 11, выполненный в виде и-образных трубок.. Насос закреплен в кожухе на распорках 12, U-образные трубки закреплены в трубной решетке 13,  вл ющейс  одновременно крышкой кожуха и днищем допол нительного пакера 14. 6 кожухе в верхней его части под пакером имеетс  перфораци  15, а нижн   его часть оканчиваетс  выпускной трубой 16, соединенной с насосом через патрубок 17. На трубе 16 установлен, 18 насоса , ниже которого она имеет отверсти  19. .Труба может быть использована как  корь пакера 18, Кольцевой зазор 20 между колонной 5 и кожухом 9, ограниченный по высоте пакерами 14 и 18  вл етс  камерой тшастового флюида. Открытый: конец каждой из и-образ-, ных трубок вьшеден через Периферийные отверсти  21 трубной решетки в Межгрубное про . сфанство 22, образованное обсадной колонной и трубой. Другой конец этих трубок через отверсти  23 в цент ральной части под патрубком 2°4 заведен в трубу 7, оканчивающуюс  соединительной муфтой 25.

Кожух имеет центра торы 26. Дополнительный пакер 14 представл ет собой стакан.с боковыми прорез ми 27, которые Ънутри облицованы непр ицаемыми дй  теплоносител  материалом 28, например резиной, металлическими тонкими пластинками. На внешней стороне стакана в кольцевых проточках 29 установлено кольцевое уплотнение 30, например, в виде . Днищем стакана  вл етс  трубна  решетка 13, котора  при большом числе U-образных трубок может быть выполнена с развитой поверхностью, например , в центральной части в виде полого усеченного конуса,iобращенного,меньшим основани ем к Ц-образным трубкам.

Под действием насоса 10 ;Ш1астовый флюид поступает из продуктивного горизонта 2 через , перфорации 6 в зазор 20, далее через перфорацию 15 кожуха 9 в теплообменник 11, где омывает и-образные.-трубки и;выводитс  через отверсти  19 трубы 16 в колонну 5, из которой сбрасьтаетС  в прЮ1Ш(аёмыё сорнью породы, например , образованные подземным взрьшом.

Пластовый флюид, протека  на участке скважины от перфорации 15 до отверстий 19 измен ет свое теплосодержание. Одновременно нагнетаетс  теплоноситель в теплообменник по межтрубному пространству 22.

Теплоноситель входт через отверсти  21 в и-образные трубкн, протек а  в которых измен ет свое теплосодержшше при тепловом взаимодействии с флюидом, омывающим зга труб KVi. Теплоноситель выводитс  из U-Ьбразных трубок через отверсти  23 под патрубком 24 и iganee поднимаетс  по трубе 7.

Под давлением нагнетаемого теплоносител  дополнительный пакер 14 с боковыми прорез ми 27, расшир  сь, перекрывает кольцевой зазор между колонной 5 и кожухом 9, гидроизолиру  и раздел   потоки теплоносител  и пластовюго флюиДа в скважине.

Разрежение, создаваемое насосом 10 в зазоре 20 дл  всасывани  пластового флюида, усиливает действие пакера 14. При отключении насоса и прекращении нагнетани  тешюносител  стенки пакера 14 возвращаютс  в первоначальное положение. Таким образом, гидроизол ци  указанных потоков осуществл етс  автоматически, «только во врем  работы устройства.

Когда нагнетаемый теплоноситель имеет температуру ниже температуры флюида в пласте, то устройством осуществл етс .извлечение тепловой знёргии. Если его температура выше температуры пластового флюида, то осуществл етс  извлечениехолода или захоронение, например, низкопртенциального тепла охлаждаемых градирен АЭС, КЭС и других промышленных источников .

Однако электронасос необходимо включать порле нагнетани  в теплообменник 11 холодно-, го теплоносител  и охлаждени  наход щегос  в кожухе насоса. Охлаждение будет осуществл тьс  конвекцией .пластового флюида в кожухе 9.

Использование предлагаемого устройства позволат упростить конструкцию, уменьшить его металлоемкость, сократить простои в работе за счет ускорени  спуско-подъемных операций. Благодар  установке дополнительного пакера необходшиа только одна термоизолированна  труба Дл  вьшода теплоносител  из теплообменника, дл  ввода-- теплоносител  в тейлообменник используетс  межтрубное пространство между обсадной колойной и теплоизолированной трубой.

Наличие теплоизолированной трубы позвол ет в 1,5-2 раза ускорить спуске-подъемные операции , особенно в скважину, имеющую глубину более 1,5 км,

Компоновка теплообменника в едином кожухе с насосом позвол ет использовать насос с электроприводом в случа х, когда температура в пласте выше

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  использование) природного тепла горных пород, содержащее установленную в скважине обсадную колонну с перфорацией в зоне водоносного горизонта, и-образньш тйшообменник и насос с пакером, отличающеес  тем, что, с целью; сокращени  времени на спуско-подъемные операции и снижени 

   металлоемкости, по оси колонны устапбвлена тетшоизолированна  труба, снабженна  в нижней части дополнительным пакером в виде полого стакана, примыкающего боковой поверхностью к колонне, днище которого служит трубной рещеткой теплообме1гаика.
2. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что теплообменник и насос заключены в укрепленный на трубной решетке кожух с перфорацией в верхней части,
3. 3.Устройство по пп, 1, 2, о т л и ч а ю щ ее с   тем,что дополнительный пакер выполнен

   с боковыми продольными прорез ми и покрыт с внутренней стороны водонепроницаемым материалом .
4. 4. Устройство по пп. 1,2,3, отличаю щ е е с   тем, что трубна  рещетка в пентральной части выполнена в виде полого усеченного конуса, обращенного меньщим основанием к U-образному теплообменнику.

   Источники информации, прин тые во внимание при. экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 322084, кл, F 24 J 3/02, 1973,

   .f

   30

   9иг.Ъ

   jbA.

   2/

   2/

   27

   игЛ

   13

   23

   27

   21