UA107370U - Петротермальна енергетична система - Google Patents
Петротермальна енергетична система Download PDFInfo
- Publication number
- UA107370U UA107370U UAU201603860U UAU201603860U UA107370U UA 107370 U UA107370 U UA 107370U UA U201603860 U UAU201603860 U UA U201603860U UA U201603860 U UAU201603860 U UA U201603860U UA 107370 U UA107370 U UA 107370U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- petrothermal
- unit
- heat exchange
- exchange tank
- tubular element
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(4-hydroxyphenyl)ethylamino]methyl]-3,4-dihydro-2H-naphthalen-1-one Chemical group C1=CC(O)=CC=C1CCNCC1C(=O)C2=CC=CC=C2CC1 PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Петротермальна енергетична система містить петротермальний блок, функціонально з'єднаний з блоком подачі рідинного робочого тіла і енергетичним блоком. Петротермальний блок містить свердловину з гирлом, в стволі якої виконано теплообмінній резервуар. Всередині теплообмінного резервуара встановлено, з можливістю переміщення рідинного робочого тіла з блока подачі в донну зону випаровуваності теплообмінного резервуара, напірну трубу, герметично сполучену з системою трубопроводів блока подачі. Енергетичний блок з'єднаний з петротермальним блоком трубопроводом, який пов'язаний з теплообмінним резервуаром з можливістю переміщення в енергетичний блок газоподібного робочого тіла, перетвореного з рідинного робочого тіла в донній зоні випаровування. В петротермальний блок додатково введено трубчастий елемент з конфузорним каналом, через який теплообмінний резервуар пов'язаний з трубопроводом. Конфузорной канал звужений в сторону переміщення газоподібного робочого тіла з донної зони випаровування до гирла, частина напірної труби розміщена в конфузорному каналі, а трубчастий елемент герметично пов'язаний з теплообмінним резервуаром.
Description
Корисна модель належить до геотермальної енергетики, а саме до петротермальних електростанцій.
Найближчим аналогом до корисної моделі є система для вилучення глибинного тепла зсередини стовбура свердловини, яка містить: обсадну трубу з герметичним дном, простягнуту вниз від поверхні землі; зовнішню трубу з герметичним водонепроникним дном, розміщену концентрично всередині обсадної труби свердловини і простягнуту вниз в обсадній трубі; внутрішню трубу, розміщену всередині зовнішньої труби і простягнуту вниз, в якій нижній кінець розміщений протилежно дну зовнішньої труби; систему для транспортування рідини в верхній кінець внутрішньої труби; систему газовідводу для відбору газу з верхнього кінця зовнішньої труби і перерозподілу газу в роботу; гідроїзоляційний шар між обсадною і внутрішньою трубами.
ГП.
Недоліками найближчого аналога є:
У наведеному аналогу газ у міру просування у внутрішній трубі остигає, внаслідок чого знижується тиск і відповідно швидкість його переміщення в систему газовідводу.
В основу корисної моделі поставлена задача створити конструкцію теплообмінного блока, в якій будуть знижені втрати тиску і швидкості в міру просування газоподібного робочого тіла до трубопроводу енергетичного блока. Зниження теплових втрат газоподібного робочого тіла за рахунок введення трубчастого елемента з конфузорним каналом в петротермальний блок, що дозволяє збільшити товщину стінок теплообмінного резервуара в міру звуження конфузорно каналу до входу трубопроводу енергетичного блока, завдяки чому збільшиться енергоємність і ефективність роботи петротермального блока.
Поставлена задача вирішується тим, що петротермальна енергетична система, яка містить петротермальний блок (1), функціонально з'єднаний з блоком подачі (2) рідинного робочого тіла (За) і енергетичним блоком (3), при цьому петротермальний блок (1) містить свердловину (1.1) з гирлом (1.1а), в стовбурі якої виконано теплообмінній резервуар (1.2), всередині якого встановлено, з можливістю переміщення рідинного робочого тіла (5а) з блока подачі (2) в донну зону випаровуваності (ДІ) теплообмінного резервуара (1.2), напірну трубу (1.3), герметично сполучену з системою трубопроводів (2.1) блока подачі (2), а енергетичний блок (3) з'єднаний з петротермальним блоком (1) трубопроводом (3.1), який пов'язаний з теплообмінних
Зо резервуаром (1.2) з можливістю переміщення в енергетичний блок (3) газоподібного робочого тіла (55), перетвореного з рідинного робочого тіла (5а) в донній зоні випаровування (АГ), згідно з корисною моделлю, в петротермальний блок (1) додатково введено трубчастий елемент (1.4) з конфузорним каналом (1.4а), через який теплообмінний резервуар (1.2) пов'язаний з трубопроводом (3.1), при цьому конфузорний канал (1.4а) звужений в сторону переміщення газоподібного робочого тіла (50) з донної зони випаровування (А) до гирла (1.1а), частину напірної труби (1.3) розміщено в конфузорному каналі (1.4а), а трубчастий елемент (1.4) виконано герметично пов'язаним з теплообмінним резервуаром (1.2).
Згідно з корисною моделлю, конфузорний канал (1.4а) виконано ступінчастим; трубчастий елемент (1.4) занурено в теплообмінний резервуар (1.2) до зони випаровування (А) рідинного робочого тіла (5а); теплообмінний резервуар (1.2) виконано у вигляді обсадної колони (1.25) з герметичним дном (1.2а); між трубчастим елементом (1.4) і обсадною колоною (1.25) виконано герметично ізольований проміжок (1.6); свердловину (1.1) виконано ступінчастою, а обсадну колону (1.25) теплообмінного резервуара (1.2) на верхньому ступені (1.15) виконано з шаром теплоізоляції (1.7).
Корисна модель пояснюється кресленням, де показана функціональна схема петротермальної енергетичної системи.
Короткий опис елементів креслення: 1 - петротермальний блок; 1.1 - свердловина; 1.1а - гирло; 1.16 - верхній ступінь; 1.2 - теплообмінний резервуар; 1.2а - обсадна колона; 1.26 - дно; 1.3 - напірна труба; 1.4 - трубчастий елемент; 1.4а - конфузорной канал; 1.5- термостійкий пакер; 1.6 - герметизований проміжок; бо 1.7 - шар теплоізоляції;
1.8 - зовнішній шар; 1.9 - оголовок; 2 - блок подачі; 2.1 - трубопровід; 2.2 - гідронасос; 2.3 - джерело робочого тіла;
З - енергетичний блок; 3.1 - трубопровід; 3.2 - теплообмінник; 3.3 - турбіна; 4 - навантаження;
Ба - рідинне робоче тіло;
Бр - газоподібне робоче тіло; 5с - конденсат робочого тіла;
ДІ. - донна зона випаровування.
Петротермальна енергетична система представлена на прикладі петротермальної електростанції, яка містить петротермальний блок (1), блок подачі (2) і енергетичний блок (3).
Блок подачі (2) представлений у вигляді джерела робочого тіла (2.3), до якого підключений гідронасос (2.2) з'єднаний трубопроводом (2.1) з петротермальним блоком (1). Джерело робочого тіла (2.3) може бути комплексом, де готується рідинне робоче тіло (5а). Рідинне робоче тіло (5а) може бути підготовлено у вигляді низькокиплячої рідини.
Енергетичний блок (3) підключений до навантаження (4) представлений у вигляді турбіни (3.3), з'єднаної з теплообмінником (3.2), який з'єднаний трубопроводом (3.1) з петротермальним блоком (1), з якого газоподібне робоче тіло (565) надходить через теплообмінник (3.2) на турбіну (3.3). Скидання конденсату робочого тіла (5с) з турбіни (3.3) здійснюється в блок подачі (2), де він перетворюється в рідинне робоче тіло (5а).
Петротермальний блок (1) представлений у вигляді закритого оголовком (1.9) теплообмінного резервуара (1.2), виконаного у вигляді обсадної колони (1.25) з гідроїзольованим дном (1.2а) в ступінчастій герметичній свердловині (1.1) з гирлом (1.1а).
Зо Обсадна колона (1.25) з гідроїзольованим дном (1.24) цементована в зоні нагріву спеціальним пластичним розчином, який робить монолітною привибійну зону скельних порід.
Від гирла (1.1а) до верхнього ступеня (1.16) обсадна колона (1.25) відокремлена від стінки свердловини (1.1) теплоізоляційним шаром (1.7) і зовнішньою стінкою (1.8).
У обсадну колону (1.25) занурений трубчастий елемент (1.4) зі ступінчастим конфузорним каналом (1.4а). Верхня частина трубчастого елемента (1.4) закріплена звареним з'єднанням з оголовком (1.9) таким чином, що зазор (1.6) між трубчастим елементом (1.4) і стінкою обсадної колони (1.20) герметично ізольований.
На нижньому кінці трубчастого елемента (1.4) по зовнішньому діаметру встановлений термостійкий пакер (1.5), виконаний з графіту або азбесту (в залежності від температурних умов), що формує теплоїзольований повітряний шар на ділянці обсадної колони (1.25) від нижнього кінця трубчастого елемента (1.4) до рівня оголовка (1.9) свердловини (1.1), при цьому нижня частина трубчастого елемента (1.4) занурена до рівня донної зони випаровування (АГ).
Трубчастий елемент (1.4) являє собою збірну металеву трубу змінного перерізу. Ця труба перед початком монтажу являє собою комплект трубчастих ланок різного діаметра, розмір яких вибраний з урахуванням висоти бурової вишки і зручності зварювальних робіт.
Монтаж трубчастого елемента (1.4) починається з подачі нижньої ланки з максимальним діаметром в обсадну колону (1.25) свердловини (1.1). Занурення цього елемента в обсадну колону (1.20) проводиться до заданого рівня, після чого зварним з'єднанням кріпиться наступна ланка. Після кріплення чергової ланки процес занурення ланок в обсадну колону (1.25) триває до кріплення останньої ланки, верхня частина якої кріпитися зварним з'єднанням до оголовка (1.9) свердловини (1.1).
Через верхню частину трубчастого елемента (1.4) і конфузорний канал (1.4а) в донну зону випаровування (АГ) проводиться напірна труба (1.3), яка герметично фіксується у верхній частині трубчастого елемента (1.4) на оголовку (1.9) і після підключається до трубопроводу (2.1) блока подачі (2).
Трубопровід (3.1) енергетичного блока (3) герметично кріпиться у верхній частині трубчастого елемента (1.4) на оголовку (1.9) і з'єднується з конфузорним каналом (1.4а).
В результаті чого обсадна колона (1,25) з гідроїзольованим дном (1.2а) і занурений в неї трубчастий елемент (1.4) утворюють котел, що складається з двох зон:
- даної зони випаровування (А!) обсадної колони (1.20), де відбувається нагрів і перетворення рідинного робочого тіла (5а), що надійшло з блока подачі (2) через напірну трубу (1.3), в газоподібне робоче тіло (56); - транспортної зони газоподібного робочого тіла (55) - конфузорного каналу (1.4а), де потік газоподібного робочого тіла (565) проходить по конфузорному каналу (1.4а) і концентрується на вході трубопроводу (3.1).
Товщина стінок трубчастого елемента (1.4) збільшується в сторону гирла (1.1а) ії з урахуванням герметизованого зазору (1.6), який виконує функцію теплоізоляційного шару, дозволяє збільшити теплоізоляційні властивості теплообмінного резервуара (1.2) в цілому, що знижує втрати тиску газоподібного робочого тіла (55) за рахунок зменшення його теплових втрат.
Крім того, наявність додаткового теплоіїзоляційного шару (1.7) на верхньому ступені (1.15), виконаного з поліуретану між зовнішньою стінкою (1.2с) і обсадною колоною (1.25), дозволяє максимально знизити теплові втрати газоподібного робочого тіла (55) перед транспортуванням його в енергетичний блок (3).
Джерело інформації: 1. Патент США Мо 052015330670А1.
Claims (6)
1. Петротермальна енергетична система, що містить петротермальний блок (1), функціонально з'єднаній з блоком подачі (2) рідинного робочого тіла (5а) і енергетичним блоком (3), при цьому петротермальний блок (1) містить свердловину (1.1) з гирлом (1.1а), в стволі якої виконано теплообмінний резервуар (1.2), всередині якого встановлено, з можливістю переміщення рідинного робочого тіла (ба) з блока подачі (2) в донну зону випаровуваності (АГ) теплообмінного резервуара (1.2), напірну трубу (1.3), герметично сполучену з системою трубопроводів (2.1) блока подачі (2), а енергетичний блок (3) з'єднаний з петротермальним блоком (1) трубопроводом (3.1), який пов'язаний з теплообмінним резервуаром (1.2) з можливістю переміщення в енергетичний блок (3) газоподібного робочого тіла (56), Зо перетвореного з рідинного робочого тіла (5а) в донній зоні випаровування (А), яка відрізняється тим, що в петротермальний блок (1) додатково введено трубчастий елемент
(1.4) з конфузорним каналом (1.4а), через який теплообмінний резервуар (1.2) пов'язаний з трубопроводом (3.1), при цьому конфузорной канал (1.4а) звужений в сторону переміщення газоподібного робочого тіла (565) з донної зони випаровування (А) до гирла (1.14), частина напірної труби (1.3) розміщена в конфузорному каналі (1.42), а трубчастий елемент (1.4), герметично пов'язаний з теплообмінним резервуаром (1.2).
2. Петротермальна енергетична система за п. 1, яка відрізняється тим, що конфузорний канал (1,42) виконаний ступінчастим.
3. Петротермальна енергетична система за п. 1, яка відрізняється тим, що трубчастий елемент (1.4) занурений в теплообмінний резервуар (1.2) до зони випаровування (АГ) рідинного робочого тіла (5а).
4. Петротермальна енергетична система за п. 1, яка відрізняється тим, що теплообмінний резервуар (1.2) виконаний у вигляді обсадної колони (1.20) з герметичним дном (1.2а).
5. Петротермальна енергетична система за п. 4, яка відрізняється тим, що між трубчастим елементом (1.4) і обсадною колоною (1.25) виконаний герметизований проміжок (1.6).
6. Петротермальна енергетична система за п. 4, яка відрізняється тим, що свердловина (1.1) виконана ступінчастою, а обсадна колона (1.25) теплообмінного резервуара (1.2) на верхньому ступені (1.15) виконана з шаром теплоізоляції (1.7).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201603860U UA107370U (uk) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | Петротермальна енергетична система |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201603860U UA107370U (uk) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | Петротермальна енергетична система |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA107370U true UA107370U (uk) | 2016-05-25 |
Family
ID=56292401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201603860U UA107370U (uk) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | Петротермальна енергетична система |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA107370U (uk) |
-
2016
- 2016-04-11 UA UAU201603860U patent/UA107370U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9708885B2 (en) | System and method for extracting energy | |
US9777562B2 (en) | Method of using concentrated solar power (CSP) for thermal gas well deliquification | |
MXPA03003436A (es) | Metodo y sistema para intercambiar geoenergia entre cuerpos terrestres y un intercambiador de energia, especialmente para generacion de corriente. | |
CN101622062B (zh) | 自生热的地下化学反应器和方法 | |
CN105674608A (zh) | 一种提取利用地热能的装置及方法 | |
CN107130944B (zh) | 一种利用流体循环方式动用地热能开采天然气水合物藏的方法 | |
CA1127629A (en) | Device for absorbing the temperature of the earth and process for mounting this device | |
US11852383B2 (en) | Geothermal power from superhot geothermal fluid and magma reservoirs | |
US20120312016A1 (en) | Geothermal Energy Method and Apparatus | |
CN210033395U (zh) | 利用井下蒸汽发生的单水平井重力泄油开采装置 | |
UA107370U (uk) | Петротермальна енергетична система | |
CN201610741U (zh) | 一种抽油杆井筒内清蜡装置 | |
AU2010206101A1 (en) | Isaakidis high temperature engineered geothermal systems (EGS) | |
CN111380236B (zh) | 地热提取装置 | |
CN104026048A (zh) | 一种差热式海底营养盐提升装置及方法 | |
UA114378C2 (uk) | Петротермальна енергетична система | |
CA2916811A1 (en) | A linear geothermal heat exchange device | |
CN213747359U (zh) | 一种扰动式地热换热系统 | |
CN214787294U (zh) | 一种海上油田内循环保温管热洗管柱 | |
CN109798794A (zh) | 带汽水分离的超长重力热管地热开采装置 | |
CN215295408U (zh) | 一种地热独立井开发系统 | |
RU177203U1 (ru) | Устройство для эксплуатации геотермальной скважины | |
CN210564685U (zh) | 一种地热阶梯举升装置 | |
CN209326122U (zh) | 一种地热能高效抽取装置 | |
CN209761408U (zh) | 可调节热水循环温度的双空心管柱 |