干热岩（EGS）单斜井热交换系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种干热岩（EGS）单斜井热交换系统，本系统包括：a.注入系统包括注入管（1）、工质（2）、隔传导型材料（3）；b.换热系统包括技术管（4）、裸眼井孔（5）、热交换工质容腔（10）、干热岩体（11）；c.排出系统包括悬挂器（6）、座封器（7）、排出管（8）、工质（9）。三大系统与地面热能利用设备连接，形成密闭的循环系统，高效率地将干热岩热储层的热能导出，运用于发电、供暖（制冷），实现低碳环保、能源再生的社会价值。本实用新型专利技术是一种全新的利用地热能的技术。

Dry heat rock (EGS) single inclined shaft heat exchange system

The utility model relates to a hot dry rock (EGS) single shaft heat exchange system, this system includes: A. injection system includes injecting pipe (1), (2), medium (3); conductive material B. heat transfer system includes a tube (4), open hole hole (5), the heat exchange fluid chamber (10), hot dry rock (11); the C. discharge system includes a hanger (6), a seat sealing device (7) and exhaust pipe (8), medium (9). Three system and ground heat utilization equipment connected to form a closed recycling system, efficiently convert energy from hot dry rock geothermal reservoir, used in power generation, heating (cooling), low carbon environmental protection, renewable energy social value. The utility model relates to a novel technique for utilizing geothermal energy.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于干热岩(EGS)技术，尤其是涉及单斜井热交换系统。
技术介绍
2013年1月，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发出《关于促进地热能开发利用的指导意见》，要求“大力推进地热能技术进步，积极培育地热能开发利用市场，按照技术先进、环境友好、经济可行的总体要求，全面促进地热能资源的合理有效利用”。2014年6月，国家能源局综合司、国土资源部办公厅发出《关于组织编制地热能开发利用规划的通知》，要求各地“近期地热能开发利用规划以浅层地温能供暖（制冷）、中深层地热能供暖及综合利用为主，具备高温地热资源的地区可发展地热能发电。远期发展中温地热发电和干热岩发电，并提高地热综合利用水平”。《国家能源局关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》（国能新能【2016】第54号）指出“实现2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到5%、20%的能源发展战略目标”。2016年3月召开的全国两会上，全国政协委员、中国石油大学校长张来斌提出应制订地热供暖补贴政策；全国人大代表、三全集团董事长陈泽民提出应大力提倡地热能开发利用。2016年国家能源局在《能源技术革命创新行动计划(2016–2030年）》中提出“加强地热能开发利用，研发水热型地热系统改造及增产技术，突破干热岩开发关键技术装备，建设兆瓦级干热岩发电和地热综合梯级利用示范工程”。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种较低成本，高效节能，热能利用率高，低碳环保提取利用地热能的干热岩（EGS）单斜井热交换系统。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：步骤1：依据需热量、地热梯度，施工一定深度的一口斜井，井径和井深根据需热量和地热梯度计算确定。步骤2：在井孔的上段安装注入管（1），在注入管的外部填充隔传导型材料（3），形成绝热段，绝热段的长度依据热供需量计算确定。步骤3：在井孔下段为裸眼井孔（5），裸眼井孔深入干热岩体（11）中，形成热交换系统，裸眼井孔的长度依据热供需量计算确定。步骤4：在井孔内安装排出管（8），排出管的顶端安装悬挂器（6），排出管的底端安装座封器（7），构成排出系统。步骤5：排出管（8）穿过座封器（7）与技术管（4）相连接。步骤6：排出系统的顶部安装排出装置，注入系统顶部安装注入装置。本技术由于采取了以上技术方案，其具有以下优点：1、绿色环保，无废气、废液、废渣排放。2、取水方便，城市自来水、劣质水改造后均可利用。3、水介质反复循环利用，可保护节约城市地下水资源。4、水源稳定、水温可调、热能利用率高，高效节能。5、无易燃、易爆装置，使用安全。6、系统使用寿命长。地下及地面管材，耐腐蚀、耐高温、耐高压，使用年限可达70年以上。7、井径相对较小，又经固井施工，水泥固结，地下无运动设备，不会造成地层垮塌，不会影响地面建筑及城市设施安全。8、建井技术成熟、成本低、效率高。9、在高渗透性岩层的地质条件下，采用这种建井技术，可以突破地面选择区域狭小或者地下遭遇城市建设红线的情况。附图说明图1为本技术的结构示意图图中（1）注入管、（2、9）工质、（3）隔传导型材料、（4）技术管、（5）裸眼井孔、（6）悬挂器、（7）座封器、（8）排出管、（10）热交换工质容腔、（11）干热岩体。具体实施方式1、根据前期地质勘查，选取合适的干热岩热储层位置，选定井位，依据需热量、地热梯度、施工一定深度的一口斜井。2、在井孔的上段安装注入管（1），在注入管外部填充隔传导型材料（3），建成注入系统。3、在井孔中安装排出管（8），排出管上端安装悬挂器（6），排出管下端安装座封器（7），建成排出系统。4、在斜井裸眼井段内安装技术管（4），上端与排出系统相连。5、在注入管（1）、热交换工质容腔（10）内一次性注入工质（2、9），注入的工质量依据需热量计算确定。6、在注入系统顶部安装注入装置，在排出系统顶部安装排出装置。7、注入装置与排出装置同时启动，工质由注入系统自主进入热交换系统裸眼井孔（5）完成热能交换，然后由排出系统排出。工质在地面热能利用设备中做功后再次通过注入装置进入注入系统进行下一个循环。技术特点：注入与排出系统共同处于井孔的上段直井段；换热过程通过斜井裸眼段内的技术管与干热岩体共同完成。应用此技术节约占地空间，节约水资源，降低成本，热能利用率高，绿色环保，无废气、废液、废渣排放，社会效益显著。本文档来自技高网...

【技术保护点】
干热岩（EGS）单斜井热交换系统，其特征在于：施工一定深度的一口斜井，建造三大系统：a.注入系统，包括注入管（1）、工质一（2）、隔传导型材料（3）；b.换热系统，包括技术管（4）、裸眼井孔（5）、热交换工质容腔（10）、干热岩体（11）；c.排出系统，包括悬挂器（6）、座封器（7）、排出管（8）、工质二（9）；三大系统构成密闭的循环系统，内部注入一定量的工质（2、9）。

【技术特征摘要】
1.干热岩（EGS）单斜井热交换系统，其特征在于：施工一定深度的一口斜井，建造三大系统：a.注入系统，包括注入管（1）、工质一（2）、隔传导型材料（3）；b.换热系统，包括技术管（4）、裸...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志海，刘寅，于海龙，
申请(专利权)人：河南圆方干热岩勘探开发股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41