[發(fā)明專利]干熱巖(EGS)單井雙分支人工致裂換熱系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710669372.7
• 申請(qǐng)日: 2017-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109539611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魏志海
• 主分類號(hào): F24T10/13
• 分類號(hào): F24T10/13
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明是一種干熱巖(EGS)單井雙分支人工致裂換熱系統(tǒng)，有三大系統(tǒng)組成：a.注入系統(tǒng)，包括注入管（1）、座封器（2）；b.換熱系統(tǒng)，包括水平裸眼井孔（3）、人工致裂巖層（4）；c.排出系統(tǒng)，包括排出管（5）、隔傳導(dǎo)型材料（6）；三大系統(tǒng)與地面熱能利用設(shè)備連接，形成循環(huán)系統(tǒng)，高效率地將干熱巖熱儲(chǔ)層的熱能導(dǎo)出，運(yùn)用于發(fā)電、供暖（制冷）等，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保、能源再生的社會(huì)價(jià)值。本發(fā)明是一種全新的提取利用地?zé)崮艿募夹g(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干熱巖(EGS)技術(shù)，尤其是涉及單井雙分支人工致裂換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

《國(guó)家能源局關(guān)于建立可再生能源開(kāi)發(fā)利用目標(biāo)引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)能新能【2016】第54號(hào)）實(shí)現(xiàn)2020、2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別達(dá)到5%、20%的能源發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

2016年《可再生能源“十三五”發(fā)展規(guī)劃》在青藏鐵路沿線、西藏、四川西部等高溫地?zé)豳Y源分布地區(qū)，新建若干萬(wàn)千瓦級(jí)高溫地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目，對(duì)西藏羊八井地?zé)犭娬具M(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造。支持在青藏高原及鄰區(qū)、京津唐等東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開(kāi)展深層高溫干熱巖發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究和項(xiàng)目示范。

2016年《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略》積極推廣太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒖諝鉄崮艿瓤稍偕茉唇ㄖ?guī)模化應(yīng)用技術(shù)；開(kāi)展地?zé)崮苁痉犊h、示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)；聯(lián)合開(kāi)發(fā)水能、光伏、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿荣Y源，打造清潔能源合作樣板。

2016年國(guó)家能源局在《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 (2016–2030年）》中提出“加強(qiáng)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用，研發(fā)水熱型地?zé)嵯到y(tǒng)改造及增產(chǎn)技術(shù)，突破干熱巖開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備，建設(shè)兆瓦級(jí)干熱巖發(fā)電和地?zé)峋C合梯級(jí)利用示范工程”。

2017年1月,國(guó)家發(fā)改委，國(guó)家能源局，國(guó)家資源局聯(lián)合發(fā)布《地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》明確了“十三五”期間地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的具體任務(wù)，未來(lái)4年內(nèi)，我國(guó)將新增地?zé)崮芄┡?制冷)面積11億平方米，其中：新增淺層地?zé)崮芄┡?制冷)面積7億平方米，新增水熱型地?zé)峁┡娣e4億平方米。到2020年，地?zé)峁┡?制冷)面積累計(jì)達(dá)到16億平方米。京津冀地區(qū)地?zé)崮苣昀昧窟_(dá)到約2000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。為達(dá)成上述地?zé)嵋?guī)劃的發(fā)展目標(biāo)，“十三五”期間，中國(guó)平均每年新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量要達(dá)到100MW。初步估算，“十三五”期間，淺層地?zé)崮芄┡?制冷)可拉動(dòng)投資約1400億元，水熱型地?zé)崮芄┡衫瓌?dòng)投資約800億元，地?zé)岚l(fā)電可拉動(dòng)投資約400億元，合計(jì)約為2600億元。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種較低成本，高效節(jié)能，熱能利用率高，低碳環(huán)保提取利用地?zé)崮艿母蔁釒r(EGS)單井雙分支人工致裂換熱系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：步驟1：依據(jù)需熱量、地?zé)崽荻仁┕ひ欢ㄉ疃鹊囊豢谥本诰谏祥_(kāi)鑿兩口同向水平裸眼井孔。

步驟2：在井孔內(nèi)安裝排出管（5），在排出管（5）外部填充隔傳導(dǎo)型材料（6），建成排出系統(tǒng)。

步驟3：在排出管（5）內(nèi)安裝注入管（1），在注入管（1）下端安裝座封器（2），建成注入系統(tǒng)。

步驟4：在兩口水平裸眼井孔之間采用壓裂技術(shù)使干熱巖體形成人工致裂巖層（4），與水平裸眼井孔（3）建成熱交換系統(tǒng)。

步驟5：在注入管（1）、排出管（5）、水平裸眼井孔（3）內(nèi)部填充工質(zhì)（7），填充量依據(jù)需熱量計(jì)算確定。