[實用新型]干熱巖（EGS）叢式井熱交換系統

有效

• 申請號: 201620697231.7
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN206269406U
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 魏志海;劉寅;于海龍
• 申請（專利權）人: 河南圓方干熱巖勘探開發股份有限公司
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于干熱巖(EGS)技術，尤其是涉及叢式井熱交換系統。

背景技術

2013年1月，國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉建設部聯合發出《關于促進地熱能開發利用的指導意見》，要求“大力推進地熱能技術進步，積極培育地熱能開發利用市場，按照技術先進、環境友好、經濟可行的總體要求，全面促進地熱能資源的合理有效利用”。

2014年6月，國家能源局綜合司、國土資源部辦公廳發出《關于組織編制地熱能開發利用規劃的通知》，要求各地“近期地熱能開發利用規劃以淺層地溫能供暖（制冷）、中深層地熱能供暖及綜合利用為主，具備高溫地熱資源的地區可發展地熱能發電。遠期發展中溫地熱發電和干熱巖發電，并提高地熱綜合利用水平”。

《國家能源局關于建立可再生能源開發利用目標引導制度的指導意見》（國能新能【2016】第54號）實現2020、2030年非化石能源占一次能源消費比重分別達到5%、20%的能源發展戰略目標。

2016年3月召開的全國兩會上，全國政協委員、中國石油大學校長張來斌提出應制訂地熱供暖補貼政策；全國人大代表、三全集團董事長陳澤民提出應大力提倡地熱能開發利用。

2016年國家能源局在《能源技術革命創新行動計劃 (2016–2030年）》中提出“加強地熱能開發利用，研發水熱型地熱系統改造及增產技術，突破干熱巖開發關鍵技術裝備，建設兆瓦級干熱巖發電和地熱綜合梯級利用示范工程”。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種更低成本，高效節能，熱能利用率高，低碳環保提取利用地熱能的干熱巖（EGS）叢式井熱交換系統。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：步驟1：依據需熱量、地熱梯度施工一定深度的多口直井，井徑和井深根據需熱量和地熱梯度計算確定。

步驟2：在中間一口直井內建立注入系統，安裝注入管（1），注入管外部填充隔傳導型材料（2）；注入管內部填充工質（3），填充量根據熱能供需量計算確定。

步驟3：在周圍的多口直井內建立排出系統，安裝排出管（5），排出管外部填充隔傳導型材料（2），排出管內部填充工質（3），填充量根據熱能供需量計算確定。

本實用新型由于采取了以上技術方案，其具有以下優點：1 綠色環保，無廢氣、廢液、廢渣排放。2、取水方便，城市自來水、劣質水改造后均可利用。3、水介質反復循環利用，可保護節約城市地下水資源。4、水源穩定，水溫可調，熱能利用率高，高效節能。5、無易燃、易爆裝置，使用安全。6、系統使用壽命長。地下及地面管材，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓，使用年限可達70年以上。7、井徑相對較小，又經固井施工，水泥固結，地下無運動設備，不會造成地層垮塌，不會影響地面建筑及城市設施安全。8、采用這種建井技術，可以極大滿足地面熱能利用設備較大的需熱量，占地面積小，經濟效益高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖

圖中（1）注入管、（2）隔傳導型材料、（3）工質、（4）熱交換巖層、（5）排出管。

具體實施方式

1、根據前期地質勘查，選取合適的干熱巖熱儲層位置，選定井位，依據需熱量、地熱梯度，施工一定深度的多口直井。

2、在中間一口直井內對準熱儲層位置，安裝注入管（1），在注入管外部填充隔傳導型材料（2），建成注入系統。

3、在周圍多口直井內對準熱儲層位置，安裝排出管（5），在排出管外部填充隔傳導型材料（2），建成排出系統。

4、在注入管（1）、排出管（5）內部一次性注入工質（3），注入的工質量依據需熱量計算確定。

、啟動系統，工質（3）由注入系統自主進入熱交換巖層（4），熱交換巖層（4）為高滲透性干熱巖體，工質在干熱巖體中完成熱能交換，然后由排出系統排出。工質（3）在地面熱能利用設備中做功后再次進入注入系統進行下一個循環。

技術特點：一口注入井，多口排出井,利用高滲透性地質巖層作為天然熱交換系統，提高熱能導出效率，極大地滿足地面熱能利用設備的需求。

應用此技術節約占地空間，節約水資源，降低成本，熱能利用率高，綠色環保，無廢氣、廢液、廢渣排放，社會效益顯著。