干热岩（EGS)双井多分支干热岩换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种干热岩（EGS）双井多分支干热岩换热系统，本系统包括：a.注入系统包括隔传导型材料（1）、注入管（2）、工质（3）；b.热交换系统包括分支裸眼井孔（4）干热岩体（5、6、7、8）、热交换工质容腔（9）；c.排出系统包括排出管（10）、隔传导型材料（11）、工质（12）。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、经济实用的社会价值。本实用新型专利技术是一种全新的利用地热能的技术。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于干热岩(EGS)技术，尤其是涉及双井多分支干热岩换热系统。
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）双井多分支干热岩换热系统。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，施工一定深度的两口直井，井径和井深根据需热量和地热梯度计算确定。步骤2：在一口直井的下段建造多个分支裸眼井孔（4），与另一口直井的末端相连通，形成热交换工质容腔（9）。步骤3：在一口直井内建立注入系统，安装注入管（2），注入管外填充隔传导性材料（1）。步骤4：在另一口直井内建立排出系统，安装排出管（10），排出管外填充隔传导性材料（11）。步骤5：注入系统顶部安装注入装置，排出系统顶部安装排出装置。步骤6：在注入管（2）、排出管（10）、多分支裸眼井孔（4）内部填充一定量的工质，填充量按热供需量计算确定。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、在地质岩层具有高渗透性的条件下，采用此种建井技术能在不改变直井数量的同时极大地增加换热面积。9、有效地增大供热量，满足地面热能利用设备的需要。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中（1、11）隔传导型材料、（2）注入管、（3、12）工质、（4）分支裸眼井孔、（5、6、7、8）干热岩体、（9）热交换工质容腔、（10）排出管。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两口直井。2、在一口直井的下段建造多个分支裸眼井孔（4），与另一口直井的末端相连通，形成热交换工质容腔（9），建成热交换系统。3、在一口直井内安装注入管（2），在注入管外部填充隔传导型材料（1），建成注入系统。4、在另一口直井内安装排出管（10），在排出管外部填充隔传导型材料（11），建成排出系统。5、在注入管（2）、排出管（10）、多个分支裸眼井孔（4）内一次性注入工质（3、12），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，工质由注入系统进入热交换系统内完成热能交换，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：在注入井的下段建造多个分支裸眼井孔，利用岩层的高渗透性能，增加热交换系统的面积，高效地将干热岩体中的热能导出。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)双井多分支干热岩换热系统，其特征在于：施工一定深度的两口直井，建造三大系统：a.注入系统，包括隔传导型材料一（1）、注入管（2）、工质一（3）；b.热交换系统，包括分支裸眼井孔（4）、干热岩体（5、6、7、8）、热交换工质容腔（9）；c.排出系统，包括排出管（10）、隔传导型材料二（11）、工质二（12）；两口直井与多个分支裸眼井孔相互连通，形成密闭的循环系统，内部注入一定量的工质（3、12）。

【技术特征摘要】
1.干热岩（EGS)双井多分支干热岩换热系统，其特征在于：施工一定深度的两口直井，建造三大系统：a.注入系统，包括隔传导型材料一（1）、注入管（2）、工质一（3）；b.热交换系统，包括分支裸眼井孔（4）、干热...

【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