[實用新型]一種基于中深層地熱源熱泵換熱井井身結構

有效

• 申請號: 202022143530.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN213360029U
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 劉少勇;劉錚;高嵩
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團科技發展有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B33/13
• 代理公司: 哈爾濱市邦杰專利代理事務所(普通合伙) 23212
• 代理人: 馬長嬌

一種基于中深層地熱源熱泵換熱井井身結構，包括：外套管上管、外套管中管、外套管下管、上管固井結構、中管上段固井結構、中管下段固井結構、下管上段固井結構、下管下段固井結構、橡膠傘、浮鞋、浮箍，外套管上管下部連接外套管中管，外套管中管下部連接外套管下管，所述外套管上管包括上管固井結構，上管固井結構下部連接中管上段固井結構，中管上段固井結構下部連接中管下段固井結構，中管下段固井結構下部連接下管上段固井結構，下管上段固井結構下部連接下管下段固井結構，所述下管下段固井結構下部連接浮鞋，所述浮鞋連接浮箍。

技術領域

本實用新型涉及地能利用領域，尤其涉及一種基于中深層地熱源熱泵換熱井井身結構。

背景技術

地熱能作為一種可再生能源，具有分布廣、成本低、易于開采、潔凈及可直接利用等優點，大力推廣地熱能的利用，是資源節約和環境保護的有效措施，是實現人類社會可持續發展的重要途徑。中深層地熱能是地熱能利用的主要技術領域。

傳統的水基鉆井液體系，經常使用膨潤土配漿，并用重晶石粉等固相顆粒作為密度調節劑來調節鉆井液體系的密度，因此，這類鉆井液體系通常具有較高的固相含量，而用于中深層地熱源換熱井首先不利于不同地層的分級質量控制，其次容易在外管外形成“泥皮”而影響傳熱效果，由于中深層地熱源換熱井與傳統的地熱井的功能差異較大使用效果不好。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于中深層地熱源熱泵換熱井井身結構。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種基于中深層地熱源熱泵換熱井井身結構，包括：外套管上管、外套管中管、外套管下管、上管固井結構、中管上段固井結構、中管下段固井結構、下管上段固井結構、下管下段固井結構、橡膠傘、浮鞋、浮箍，外套管上管下部連接外套管中管，外套管中管下部連接外套管下管，所述外套管上管包括上管固井結構，上管固井結構下部連接中管上段固井結構，中管上段固井結構下部連接中管下段固井結構，中管下段固井結構下部連接下管上段固井結構，下管上段固井結構下部連接下管下段固井結構，所述下管下段固井結構下部連接浮鞋，所述浮鞋連接浮箍；

所述外套管上管為直徑339.7mm的表層套管，設置在地下300-400m；

所述外套管中管為直徑244.5mm的技術套管設置在地下基巖固定，技術套管與直徑339.7mm表層套管重疊30米連接；

所述外套管下管為直徑177.8mm管道并與直徑244.5mm技術套重疊30米；

所述上管固井結構為外套管上管與巖層之間設置水泥層固定；

所述中管上段固井結構為外套管中管與外套管上管重合部位設置水泥層；

所述中管下段固井結構為在外套管中管設置旋流孔，旋流孔連接橡膠傘；

所述下管上段固井結構為外套管中管與外套管下管重合部位設置水泥層；

所述下管下段固井結構為外套管下管與巖層之間設置水泥層固定。

有益效果：

本實用新型外套管上管進行下管后設置水泥層固定，中管上段固井結構為外套管中管與外套管上管套管重合部位設置水泥層，下管上段固井結構為外套管中管與外套管下管重合部位設置水泥層，所述下管下段固井結構為外套管下管與巖層之間設置水泥層固定，設置水泥層可以防塌、防卡并保護儲層、且具有抗溫能力，儲層保護效果好、抑制性強的優點，而且為致密砂巖鉆井施工提供了借鑒。

本申請是在實際工程的的基礎上研究開發了一套適宜天津及華北地區的井身結構，本申請井身結構外套管上管、外套管中管、外套管下管放置在鑿井深孔內，通過井身設計和鑿井、固井連接等工藝把換熱管和鑿井深孔固定為一體，從而形成地巖換熱井，地熱源換熱井為中深層地巖換熱系統的核心部分，使用效果好。

附圖說明