[發(fā)明專(zhuān)利]一種地?zé)豳Y源清潔高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010091740.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111306821B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永旺;李坤;管志川;鄒德永;路保平;馬廣軍;張喆;何鑫;趙國(guó)山;楊勝利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類(lèi)號(hào): F24T10/10
• 分類(lèi)號(hào): F24T10/10;F24T50/00;F22B1/02;F03G7/04
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專(zhuān)利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明公開(kāi)了一種地?zé)豳Y源清潔高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，包括若干個(gè)地?zé)釂尉責(zé)釂尉ǖ谝痪巍⒌诙危坏谝痪蝺?nèi)設(shè)置上部隔熱采熱管，第二井段內(nèi)設(shè)置連通的下部隔熱采熱管和導(dǎo)熱傳熱管；上部隔熱采熱管與第一井段之間形成第一環(huán)空；下部隔熱采熱管、導(dǎo)熱傳熱管與第二井段之間形成第二環(huán)空；上部隔熱采熱管和下部隔熱采熱管之間通過(guò)流道變控器進(jìn)行連接；每個(gè)地?zé)釂尉ㄟ^(guò)井口裝置與配液管線相連，配液管線與第一環(huán)空連通；上部隔熱采熱管與蒸汽返出管線連通；蒸汽返出管線與壓力發(fā)電裝置連接。本發(fā)明通過(guò)地?zé)釂尉约暗責(zé)釂尉畠?nèi)上部隔熱采熱管、流道變控器、下部隔熱采熱管、導(dǎo)熱傳熱管的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)液態(tài)傳熱工質(zhì)對(duì)干熱巖地?zé)岬牟杉?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地?zé)豳Y源清潔高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)前氣候逐漸惡化、尋求發(fā)展新能源和可再生能源以及化石能源資源日益緊缺和核電安全備受爭(zhēng)議的大背景下，尋求清潔能源及開(kāi)展清潔能源的清潔開(kāi)發(fā)利用是能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。地?zé)豳Y源與傳統(tǒng)化石能源相比，是清潔能源、可再生能源；與風(fēng)能、太陽(yáng)能相比，利用系數(shù)高、穩(wěn)定性好；另外，地?zé)岬拈_(kāi)發(fā)利用對(duì)于我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、大氣污染問(wèn)題以及改善能源結(jié)構(gòu)、保證能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。因此地?zé)豳Y源逐漸成為資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。如何有效開(kāi)采地?zé)豳Y源是現(xiàn)在能源領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題，也是新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域及可再生能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

目前，開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的方法包括兩種：(1)開(kāi)采地下熱水到地面(普通地?zé)豳Y源)；(2)壓裂地?zé)岬貙樱⑷肓黧w，再將加熱的流體采出地面(干熱巖地?zé)豳Y源)。然而上述兩種方法具有以下問(wèn)題：(1)開(kāi)采成本高，需要將大量熱流體舉升到地面，耗能?chē)?yán)重；(2)污染嚴(yán)重，無(wú)論哪種方式，熱流體均攜帶大量礦物質(zhì)或者有害物質(zhì)到地面，造成污染；(3)熱能利用率低，熱流體舉升到地面過(guò)程中，存在熱量耗散情況等。

因此，亟需開(kāi)發(fā)一種針對(duì)地?zé)豳Y源的系統(tǒng)及方法，以減低開(kāi)采成本、抑制環(huán)境污染及提高熱利用效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地?zé)豳Y源清潔高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種地?zé)豳Y源清潔高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，包括若干個(gè)地?zé)釂尉龅責(zé)釂尉ㄓ傻孛嫜由熘粮蔁釒r隔熱層的第一井段、由干熱巖隔熱層延伸至干熱層且沿干熱層進(jìn)行橫向延伸的第二井段；各個(gè)地?zé)釂尉牡诙窝夭煌轿贿M(jìn)行延伸；

所述第一井段內(nèi)沿井段軸向方向設(shè)置有上部隔熱采熱管，所述第二井段內(nèi)沿井段軸向方向依次設(shè)置有連通的下部隔熱采熱管和導(dǎo)熱傳熱管；所述上部隔熱采熱管與第一井段之間形成第一環(huán)空；所述下部隔熱采熱管、導(dǎo)熱傳熱管與第二井段之間形成第二環(huán)空；

所述上部隔熱采熱管和下部隔熱采熱管之間通過(guò)流道變控器進(jìn)行連接；所述流道變控器將第一環(huán)空與下部隔熱采熱管連通，所述流道變控器將第二環(huán)空與上部隔熱采熱管連通；

每個(gè)地?zé)釂尉ㄟ^(guò)各自的井口裝置與各自的配液管線相連，所述配液管線與配液站相連；所述配液管線通過(guò)井口裝置與相應(yīng)地?zé)釂尉械牡谝画h(huán)空連通；所述地?zé)釂尉纳喜扛魺岵蔁峁芡ㄟ^(guò)井口裝置與各自的蒸汽返出管線連通；

所述蒸汽返出管線與壓力發(fā)電裝置的輸入端連接，所述壓力發(fā)電裝置的輸出端與壓力發(fā)電輸出管線連接，所有壓力發(fā)電輸出管線匯聚為壓力輸出總管線。

優(yōu)選的，所述第一井段內(nèi)套有表層套管，所述表層套管內(nèi)設(shè)置有技術(shù)套管，所述上部隔熱采熱管與技術(shù)套管之間形成第一環(huán)空。

優(yōu)選的，所述表層套管位于井眼頂端的一端與井眼間封固有表層水泥環(huán)，所述技術(shù)套管位于干熱巖隔熱層內(nèi)的一端與表層套管間設(shè)置有技套水泥環(huán)。