[發明專利]一種適用于中深層地熱的帶旋流噴射口自凈濾水篩孔井管

有效

• 申請號: 202010594497.X
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111894531B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王貴玲;劉彥廣;唐顯春;夏梓洋;代伯清
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所;中國地質科學院;浙江陸特能源科技股份有限公司
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08;E21B37/08
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強;張建

本發明涉及一種適用于中深層地熱的帶旋流噴射口自凈濾水篩孔井管。它解決了現有篩孔井管清堵除塞效果差等技術問題。包括抽水回灌管體、若干篩孔、筒狀濾網、環形過水通道和連接固定結構，筒狀濾網周向分別具有若干隔水帶和過水區域且隔水帶和過水區域一一交錯分布設置，環形過水通道一側分別和抽水回灌管體上的篩孔相連通，過水區域靠近隔水帶的一側設有水流斜向引導結構，過水區域另一側具有水流徑向引導結構。優點在于：通過徑向水流和斜向水流兩股水流的混合沖擊下，使筒狀濾網外壁、巖土井內壁及其形成的環形空間得到自凈清理。實現通過壓力水使得回灌井堵塞物得到清理刷新，重新恢復過濾通水功能，使井管達到自凈功能。

技術領域

本發明屬于中深層地下巖土含水層中采集和回灌地熱水的關鍵設備技術領域，具體涉及一種適用于中深層地熱的帶旋流噴射口自凈濾水篩孔井管。

背景技術

地熱能是蘊藏在地球內部的熱能，是一種清潔低碳、分布廣泛、資源豐富、安全優質的可再生能源，通常分為淺層地熱能、中深層水熱型地熱能、深層干熱巖型地熱能。中深層地熱能主要是指地下200米至3000米范圍內的地層中蘊含的熱能資源，中深層地熱能以水熱型開發為主，中深層地熱水的大量集中開采會因其埋藏深、補償緩慢、再生速度不快而使地熱水水位下降形成地熱水資源的匱乏。為保護中深層地熱儲層并解決地熱資源的可持續性開發，最有效的途徑就是實現地熱尾水回灌。回灌就是將使用過的已降溫的熱水重新注入到地下砂巖含水層中。當前以抽水取水為目的的淺中深層水井，都采用篩孔濾水井管，且常采用類似抽水濾水篩孔井管作為回灌井管，其材質與孔型多種多樣。在地熱水回灌運行中井的回灌能力經常隨著回灌時長逐漸降低，多則一到幾年，少則幾個月便形成回水井管堵塞，導致常規重力自然回灌失效。回灌井堵塞的原因主要有以下6個方面：50％是懸浮物堵塞、10％是氣泡堵塞、5％是顆粒重組、10％是化學沉淀堵塞、15％是微生物堵塞、5％是其他因素。

現有技術中清堵除塞方法主要分為：低壓差小流速反洗，穩態/脈沖壓力壓裂法，高壓水力刀/激光切割新通道打通法，化學反應法，超聲波法等。傳統清堵除塞方法運行成本高，實行困難，因此鉆井取水利用工藝的初投資及運行維護費用高，投資回收期長，經濟效益不好。

為了解決現有技術存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案，例如，中國專利文獻公開了一種實現淤堵清除的地下水源熱泵回灌井及方法[申請號：201910586533.5]：包括回灌井體，回灌井體包括從上而下分布的實管和花管，回灌井體外側縱向沿圓周方向均勻布設有多根噴射管，各根噴射管之間通過弧形連接件連接形成一個整體，各根噴射管通過連接桿與回灌井體外壁連接，與花管相對應的噴射管的管段上縱向均勻開設有多個噴射孔，同一高度的噴射管的管段上噴射孔的個數為一個；噴射管頂部通過噴射連接管與帶高壓水泵的清水池連接管連接后與清水池連接；泥漿管一端與放置于回灌井體花管內的潛水泵連接，泥漿管另一端伸出回灌井體外與泥漿池相配合。

上述方案通過將高壓水泵和噴射管上的噴射孔相連從而實現清淤和洗井的目的，但是該方案依然存在著：操作不便，需要借助外部設備，成本高，清堵除塞效果差的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種低成本且清淤效果好的一種適用于中深層地熱的帶旋流噴射口自凈濾水篩孔井管。