本发明专利技术涉及一种地岩热供热地下输送装置，其结构为：地岩热供热地下输送装置位于地岩热换热装置上方的钻孔岩壁内，在钻孔岩壁内同轴设置外护管，在外护管内分别设有换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管，在外护管内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯；灌浆管沿轴线方向设有若干个分层出浆口和一个底部出浆口，分层出浆口和底部出浆口与外护管和钻孔岩壁之间的腔体相通。该输送装置通过地下的一次钻孔，完成取热介质供、回水两种管道的设置，同时减小了管道传输过程中的热量损失。该装置使钻井成功率得到很大提高，该施工方法保证各管的施工强度和运行稳定性，提高整体装置的使用寿命。提高整体装置的使用寿命。提高整体装置的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
地岩热供热地下输送装置及其施工方法
[0001]本专利技术涉及一种地岩热供热地下输送装置及其施工方法，属于热运行输送管道领域。
技术介绍
[0002]目前国家正推行节能减排，有效利用清洁能源的战略部署。地岩热是清洁能源之一，如果将地岩热的5%输入到地表，进行用户的供暖使用，即可大幅降低化石能源的使用率，不仅节能减排，而且降低热运行的成本。但是，地岩热虽然是较好的能源之一，但是其地下位置深，介质输送到地表的路线长，大部分热量会在输送的途中损失，到达地表后的温度不能满足使用需求，造成开采的浪费。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种地岩热供热地下输送装置及其施工方法，该输送装置通过地下的一次钻孔，完成取热介质供、回水两种管道的设置，同时减小了管道传输过程中的热量损失。该装置使钻井成功率得到很大提高，该施工方法保证各管的施工强度和运行稳定性，提高整体装置的使用寿命。
[0004]为解决以上问题，本专利技术的具体技术方案如下：一种地岩热供热地下输送装置，地岩热供热地下输送装置底部连接地岩热换热装置，地岩热换热装置具有外壳和换热芯，在外壳和换热芯之间为热量收集介质腔，换热芯内设有换热介质和换热管；其特征在于：地岩热供热地下输送装置位于地岩热换热装置上方的钻孔岩壁内，在钻孔岩壁内同轴设置外护管，在外护管内分别设有换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管，在外护管内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯；换热介质进管和换热介质出管、地下注水管和灌浆管均与外护管中心线成对称设置，且两个对称中心线垂直交叉，光纤通讯管设置在靠近外护管内壁一侧；换热介质进管和换热介质出管分别与地岩热换热装置的换热管入口和出口连接；地下注水管的出水口与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通；灌浆管沿轴线方向设有若干个分层出浆口和一个底部出浆口，分层出浆口和底部出浆口与外护管和钻孔岩壁之间的腔体相通。
[0005]在换热介质进管底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质进管温度传感器和换热介质进管压力传感器，换热介质进管温度传感器和换热介质进管压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回至地面设备。
[0006]在换热介质出管底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质出管温度传感器和换热介质出管压力传感器，换热介质出管温度传感器和换热介质出管压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回至地面设备。
[0007]在下注水管底部的出水口与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通，且在出水口处设置有地下注水管出水口温度传感器和地下注水管出水口压力传感器，有地下注水管出水口温度传感器和地下注水管出水口压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回
至地面设备。
[0008]所述的外护管的直径为700～1000mm，长度为200～5000m。
[0009]本专利技术专利地岩热供热输送装置换热介质适用温度为60℃～150℃。
[0010]所述的外护管底部与地岩热换热装置换热外壳顶部连接处，设置有防浆阻隔圈，其材质为碳钢或合金钢与外护管底部多重焊接固定，防浆阻隔圈的外缘与钻孔岩壁接触。
[0011]一种对上述地岩热供热地下输送装置的施工方法，包括以下步骤：1）该输送装置分为常规输送装置和顶部输送装置；其中常规输送装置结构由外护管、换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管、光纤通讯管和耐高温改性聚氨酯部分组成，由生产工厂按工程要求参数及长度定向生产多节，采用汽运运输到施工现场；顶部输送装置除含上述组成部分以外，还在与地岩热换热装置连接附近处，增加了换热介质进管温度传感器、换热介质进管压力传感器、换热介质出管温度传感器、换热介质出管压力传感器、地下注水管出水口温度传感器和地下注水管出水口压力传感器，每个工程中顶部输送装置都是具有一定长度的一节装置，由生产工厂按工程要求参数定向生产，采用汽运运输到施工现场；2）当工程施工现场完成地下钻井及地下岩穴扩容后，首先将顶部输送装置外护管内部的换热介质进管和换热介质出管与地岩热换热装置对应的换热芯进行焊接，检测合格完成后，再将顶部输送装置外护管与地岩热换热装置的外壳进行焊接，检测合格完成后，通过外护管顶部开口向外护管与换热介质进管和换热介质出管之间形成的空腔内，由机器注填耐高温改性聚氨酯；3）当顶部输送装置与地岩热换热装置连接完成后，将进行顶部输送装置与常规输送装置及常规输送装置多节管段的依次安装；首先将外护管内部的换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管进行穿线缆、焊接，待检测合格完成后，再将相邻两管段的外护管进行焊接，然后同样进行检测，检测合格后，通过外护管上的顶部开口向外护管与换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管之间形成的空腔内，由机器注填耐高温改性聚氨酯；4）当地岩热换热装置通过钻井下沉至预定位置时，向灌浆管内注入高强度防水混凝土，被注入的高强度防水混凝土在压力作用下，将由灌浆管的分层出浆口和底部出浆口被注入到外护管和钻孔岩壁之间的腔体，最终将达到将外护管与钻孔的岩壁紧密稳定的固定在一起；5）从地下注水管上端入口注入清洁水，被注入的清洁水将由地下注水管的出水口进入到地岩热换热装置的热量收集介质腔内；6）最后向换热介质进管注入换热介质，直到由换热介质出管地面上的出口流出为止，即认为将换热系统管道和地岩热换热装置内充满换热介质，然后进入换热介质循环工作状态，实现对地岩热的提取。该输送装置采用上述结构，具有以下优点：1.该输送装置与地岩热换热装置配套使用，通过换热介质进管和换热介质出管将两者连接，实现介质的热量传输；2.该输送装置在外护管内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯，一方面保证管道内介质与外界无热量交换，另一方面对管道进行定位，保证轴向的位置度；3.在外护管内设置地下注水管，用于向地岩热换热装置的收集介质腔内输送换热
介质；灌浆管上分层出浆口保证外护管与钻孔岩壁之间的稳定性；4.该输送装置对地岩岩穴收集热介质为可控制，地岩岩穴干井可注水，水位高可抽取，还可控制换热装置的承压；5.该输送装置各位置设置温度传感器和流量传感器，可检测地岩热换热装置的工作状态及周围干热岩的温度场变化情况，实现中深层地岩热的输送。
附图说明
[0012]图1为地岩热供热地下输送装置横断面示意图。
[0013]图2为图1是常规输送装置时的A
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A剖面图。
[0014]图3为图1是常规输送装置时的B
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B剖面图。
[0015]图4为图1是顶部输送装置时的A
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A剖面图。
[0016]图5为图1是顶部输送装置时的B
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B剖面图。
[0017]图6为地岩热供热地下输送装置与地岩热换热装置连接应用示意图。
具体实施方式
[0018]如附图1至6所示，一种地岩热供热地下输送装置，地岩热供热地下输送装置底部连接地岩热换热装置，地岩热换热装置具有外壳和换热芯，在外壳和换热芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地岩热供热地下输送装置，地岩热供热地下输送装置底部连接地岩热换热装置，地岩热换热装置具有外壳和换热芯，在外壳和换热芯之间为热量收集介质腔，换热芯内设有换热介质和换热管；其特征在于：地岩热供热地下输送装置位于地岩热换热装置上方的钻孔岩壁内，在钻孔岩壁内同轴设置外护管（1），在外护管（1）内分别设有换热介质进管（2）、换热介质出管（3）、地下注水管（4）、灌浆管（5）和光纤通讯管（6），在外护管（1）内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯（7）；换热介质进管（2）和换热介质出管（3）、地下注水管（4）和灌浆管（5）均与外护管（1）中心线成对称设置，且两个对称中心线垂直交叉，光纤通讯管（6）设置在靠近外护管（1）内壁一侧；换热介质进管（2）和换热介质出管（3）分别与地岩热换热装置的换热管入口和出口连接；地下注水管（4）的出水口（13）与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通；灌浆管（5）沿轴线方向设有若干个分层出浆口（8）和一个底部出浆口（14），分层出浆口（8）和底部出浆口（14）与外护管（1）和钻孔岩壁之间的腔体相通。2.如权利要求1所述的地岩热供热地下输送装置，其特征在于：在换热介质进管（2）底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质进管温度传感器（9）和换热介质进管压力传感器（10），换热介质进管温度传感器（9）和换热介质进管压力传感器（10）的光缆通过光纤通讯管（6）将实测数据传回至地面设备。3.如权利要求1所述的地岩热供热地下输送装置，其特征在于：在换热介质出管（3）底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质出管温度传感器（11）和换热介质出管压力传感器（12），换热介质出管温度传感器（11）和换热介质出管压力传感器（12）的光缆通过光纤通讯管（6）将实测数据传回至地面设备。4.如权利要求1所述的地岩热供热地下输送装置，其特征在于：在下注水管（4）底部的出水口（13）与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通，且在出水口（13）处设置有地下注水管出水口温度传感器（16）和地下注水管出水口压力传感器（15），有地下注水管出水口温度传感器（16）和地下注水管出水口压力传感器（15）的光缆通过光纤通讯管（6）将实测数据传回至地面设备。5.如权利要求1所述的地岩热供热地下输送装置，其特征在于：所述的外护管（1）的直径为700～1000mm，长度为200～5000m。6.如权利要求1所述的地岩热供热地下输送装置，其特征在于：所述的外护管（1）底部与地岩热换热装置换热外壳顶部连接处，设置有防浆阻隔圈（17），其材质为碳钢或合金钢与外护管（1）底部多重焊接固定，防浆阻隔圈（17）的外缘与钻孔岩壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘枫，赵志南，石峰，
申请(专利权)人：沈阳枫叶能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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