[發明專利]減消地震型注水深井地熱能利用系統

無效

• 申請號: 201210134430.3
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102635966A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張宇;孫保燕;曾錚;張嵩;申健民;張榮付;趙新生;劉小兵;范霞;張翼宏;秦樹淼
• 申請（專利權）人: 張宇
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本發明涉及地震研究及地熱能利用領域，具體涉及一種減消地震型注水深井地熱能利用系統。

背景技術

地球本身存在極大的能量，其中包括有地震能、地磁能、地熱能、地球板塊漂移能、以及其他至今尚未被人類認識的一些能量。根據能量耗散理論，在地核的內部，其能量交換幾乎是平衡的，符合熱力學第一定律、第二定律。但地幔和地殼之間，由于遠離平衡態，存在著物質交換和能量交換，譬如海溝每時每刻“吞吃”著地肉，在別的地方產生了新的巖層，整個地殼存在著復雜的非線性相干效應。非平衡即有序之源，由于能量交換的非平衡是引起地殼變遷的真正原因，因此若能夠有效地將地幔和地殼之間的能量進行釋放，以實現能量的平衡且應該能夠在一定程度上減弱、延緩甚至是消弭地震的發生。

德國的R.霍爾尼斯提出的地震分類，一直使用至今：即塌陷地震、火山地震和構造地震。上述各類地震的特點參見表一：

表中：S為弧溝間隙或地震步距，h為地殼或巖石圈厚度即莫霍深度，N為正整數1.2.3……。

由上可知，地震是地球擴張、板塊漂移所造成的，是地殼內部物質運動的表現形式，也是地層內壓力失衡造成的能量釋放。能量來源于地核，地震僅僅是巖漿在地殼內的噴發而已。

在地質斷裂帶、板塊縫合線和海底轉換斷層等處，由于板塊漂移和地幔柱的作用，使大陸地殼或大洋地殼內，巖石圈內部巖層與俯沖帶(消亡帶及貝尼奧夫帶，和達-貝尼奧夫帶等)發生相撞，俯沖帶反方向運動深潛入M面及軟流層以下，在這一運動過程中，使弧溝間隙、大陸和海洋的C面(康拉德面)和M面(莫霍面)之間產生了裂縫即空穴，稱為地震空穴。地震空穴是在地下C面以下，在高壓強高溫度情況下被強行撕裂開一道缺口，具有高真空即高負壓的性質。高溫度負壓也是一種物理場，很可能還具有超高靜電的特殊性能。

從耗散結構論來分析，地震空穴既無能量交換又無物質交換，是一個遠離平衡態的孤立系統。與此相反的是，軟流層以下的巖漿所在的上地幔，處于正高壓，與下地幔存在能量交換和物質交換，是一個開放系統。只要地震空穴在地殼的原始基巖及軟流層物質中找到一絲縫隙，就會“擊穿”軟流層，引發地震空穴的爆炸，即地震空穴的湮滅，巖漿噴發，造成山根動搖，山崩地裂，繼而房屋倒塌，河流壅堵等地震災害。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種減消地震型注水深井地熱能利用系統，其能夠有效減弱、延緩甚至是消弭地震、并能有效提高地熱能的利用率。

為解決上述問題，本發明所設計的一種減消地震型注水深井地熱能利用系統，主要由多個深井注水口、多個深井供氣口、多條鉆井管道、冷水水源供水管道、以及地熱利用設備所組成；上述多個深井注水口和多個深井供氣口均設于地面上，且分布在以城市主軸為中心、半徑為1個地殼厚度的圓周上；深井注水口和深井供氣口相互間隔設置；每個深井注水口的上方通過加壓注水裝置與冷水水源供水管道相連通，每個深井供氣口的上方與地熱利用設備相連通；每個深井注水口和每個深井供氣口的下方均與至少2條鉆井管道相連通；上述每條鉆井管道均從地面向下延伸至地下8～12km處，2個相鄰的深井注水口和深井供氣口下方所連的至少各一條鉆井管道的末端在地下8～12km處相互靠近或連接。

為了能夠有效利用自然界的現有水源，所述冷水水源供水管道的入水端與海水、湖水和/或江河水相連通。

為了能夠有效利用所獲得的地熱能，所述地熱利用設備為地熱發電站和/或城市供暖管道。

為了有效地將地震能級降低，所述深井注水口和深井供氣口的總和為32的倍數。

上述方案中，所述冷水水源供水管道為鋼管。

上述方案中，深井注水口和深井供氣口相互間隔設置的方式有如下2種：其一采用完全等距設置方式，即讓每個深井注水口均和與之相鄰的2個深井供氣口之間的間距相等，每個深井供氣口均和與之相鄰的2個深井注水口之間的間距相等；其二采用分組等距設置方式，即讓一個深井注水口與一個深井供氣口相互靠近形成一組深井口，然后讓每組深井口和與之相鄰的2組深井口之間的間距相等。

上述方案中，當深井注水口和深井供氣口采用等距設置方式時，相鄰的深井注水口和深井供氣口之間的間隔為2～4公里。

上述方案中，當深井注水口和深井供氣口采用分組等距設置方式時，所述每組深井口之間的間隔為2～4公里，每組深井口內的深井注水口與深井供氣口之間的間隔為200～400米。