[發(fā)明專利]一種適用于干熱巖地層的取熱裝置及取熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110370053.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN113074463B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寬;施山山;尹浩;李鑫淼;吳紀(jì)修;張恒春;王文;王志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F24T10/20
• 分類號(hào): F24T10/20;E21B43/30;E21B17/00;E21B43/34;F01D15/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王富強(qiáng)

本發(fā)明公開一種適用于干熱巖地層的取熱裝置及取熱方法，涉及干熱巖資源開采技術(shù)領(lǐng)域，包括開采井、開采井口裝置、雙壁鉆桿、保溫管、氣液混合室、壓縮氣體供應(yīng)部件、冷水供應(yīng)部件和分離處理組件，開采井口裝置設(shè)置于開采井的頂端，雙壁鉆桿包括鉆桿內(nèi)管和鉆桿外管，保溫管與鉆桿內(nèi)管連接，鉆桿外管下端與氣液混合室連接，鉆桿內(nèi)管下端的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，通孔與氣液混合室位置相對(duì)應(yīng)，壓縮氣體供應(yīng)部件與鉆桿外管連接，冷水供應(yīng)部件與開采井口裝置連接，分離處理組件的兩端分別與鉆桿內(nèi)管和冷水供應(yīng)部件連接，分離處理組件用于氣液分離和熱量吸收。該取熱裝置及取熱方法降低了開發(fā)成本，避免大型壓裂誘發(fā)地震風(fēng)險(xiǎn)，提高了采收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及干熱巖資源開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于干熱巖地層的取熱裝置及取熱方法。

背景技術(shù)

目前普遍采用建立EGS工程的方法開采干熱巖資源，即采用鉆井的方法鉆一口井作為注水井，鉆一口或多口井作為生產(chǎn)井，采用水力壓裂技術(shù)壓通生產(chǎn)井和注入井形成循環(huán)系統(tǒng)，從注水井注入冷水，利用生產(chǎn)井開采蒸汽用于發(fā)電。然而，現(xiàn)有的開采方法需要施工多口井和大型壓裂工程，開發(fā)成本高，大型壓裂工程容易誘發(fā)地震，同時(shí)采收率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于干熱巖地層的取熱裝置及取熱方法，降低了開發(fā)成本，避免大型壓裂誘發(fā)地震風(fēng)險(xiǎn)，提高了采收率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種適用于干熱巖地層的取熱裝置，包括開采井、開采井口裝置、雙壁鉆桿、保溫管、氣液混合室、壓縮氣體供應(yīng)部件、冷水供應(yīng)部件和分離處理組件，所述開采井口裝置設(shè)置于所述開采井的頂端，所述雙壁鉆桿包括鉆桿內(nèi)管和鉆桿外管，所述雙壁鉆桿和所述保溫管分別設(shè)置于所述開采井中的上部和下部，所述保溫管與所述鉆桿內(nèi)管連接，所述鉆桿外管下端與所述氣液混合室連接，所述鉆桿內(nèi)管下端的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔與所述氣液混合室位置相對(duì)應(yīng)，所述氣液混合室與所述鉆桿外管和所述鉆桿內(nèi)管之間的環(huán)狀間隙相連通；所述壓縮氣體供應(yīng)部件與所述鉆桿外管連接，所述冷水供應(yīng)部件與所述開采井口裝置連接，所述分離處理組件的兩端分別與所述鉆桿內(nèi)管和所述冷水供應(yīng)部件連接，所述分離處理組件用于氣液分離和熱量吸收。

優(yōu)選地，所述分離處理組件包括氣液分離器、汽輪機(jī)和ORC發(fā)電系統(tǒng)，所述鉆桿內(nèi)管與所述氣液分離器連接，所述汽輪機(jī)和所述ORC發(fā)電系統(tǒng)均與所述氣液分離器連接，所述ORC發(fā)電系統(tǒng)與所述冷水供應(yīng)部件連接。

優(yōu)選地，所述氣液混合室相對(duì)于所述鉆桿外管向外側(cè)凸起設(shè)置。

優(yōu)選地，所述開采井包括由上至下依次連接的豎直井段、弧形井段和水平井段，所述開采井口裝置設(shè)置于所述豎直井段的頂端。

優(yōu)選地，所述雙壁鉆桿設(shè)置于所述豎直井段的上部，所述保溫管包括由上至下依次連接的豎直管、弧形管和水平管，所述豎直管與所述鉆桿內(nèi)管的下端連接，所述弧形管設(shè)置于所述弧形井段中，所述水平管設(shè)置于所述水平井段中。

優(yōu)選地，所述壓縮氣體供應(yīng)部件為空壓機(jī)。

優(yōu)選地，所述冷水供應(yīng)部件為冷水箱。