[實用新型]一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器

有效

• 申請號: 202120119825.0
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN214371898U
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 郭文;孫虎;汪成勇;張未
• 申請（專利權）人: 核工業二〇三研究所
• 主分類號: F28D7/12
• 分類號: F28D7/12;F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器，包括換熱器本體，在外套管內部安裝有中心管，從外套管一側通入循環流體，循環后由中心管上端排出，外管與內管為雙層同心管柱，兩層管的環形空間充填絕熱材料、惰性氣體或真空，外管與內管材質為API標準管材，外管與內管之間的隔熱系統是一種材質為超細玻璃棉的部件組成，最高使用溫度可達400℃，預應力隔熱油管可以克服因溫度變化發生的伸縮變形，較常規換熱器在一般固井工藝基礎上換熱性能提高10%?20%，通過地面的換熱系統向地面建筑物供熱，進而達到“取熱不取水”中深層地熱資源開發技術。

技術領域

本實用新型涉及井下換熱器技術領域，具體為一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器。

背景技術

地熱資源可分為淺層地熱能、中深層地熱能和超深層地熱能。淺層地熱能溫度一般低于25℃，深度小于200m；中深層地熱能溫度高于25℃，埋深一般小于3000m；超深層地熱能一般沒有或者很少有流體，溫度高于150℃，埋深一般大于3000m。我國地熱能目前主要以開采地下熱水為主，技術上也比較成熟，淺層低溫地熱也具有較先進的開采應用技術，目前對中深層地熱能的利用，主要采用直接開采中深層地熱水用于建筑供熱的方式，即在地熱水資源豐富地區，開鑿地熱井，直接抽取地下熱水用于建筑供熱，地下水溫度利用后直接排放或回灌。

但是由于回灌技術發展不成熟，回灌效率低，造成大量地下熱水的浪費，地下水位逐年下降進而導致地下水資源枯竭，引發地質坍塌等災害的風險。

針對上述問題，為此，提出一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器，外管與內管為雙層同心管柱，兩層管的環形空間充填絕熱材料、惰性氣體或真空，外管與內管材質為API標準管材，外管與內管之間的隔熱系統是一種材質為超細玻璃棉的部件組成，較常規換熱器在一般固井工藝基礎上換熱性能提高10%-20%，通過地面的換熱系統向地面建筑物供熱，進而達到“取熱不取水”中深層地熱資源開發技，從而解決了上述背景技術中的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種具有真空隔熱機構的雙層油套管式井下換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體包括外套管、擋塊、堵頭、中心管、循環流體和地層，外套管下端安裝有擋塊，擋塊與外套管活動連接，擋塊下端安裝有堵頭，擋塊上端安裝有中心管，中心管與擋塊活動連接，中心管與外套管內部均通入有循環流體，外套管外側安裝有地層。

優選的，所述外套管包括保溫固井水泥環、表層套管、高導熱固井水泥環、生產套管和聚能裝置，保溫固井水泥環內部安裝有表層套管，表層套管內部安裝有高導熱固井水泥環，高導熱固井水泥環內部安裝有生產套管，生產套管下端安裝有聚能裝置。

優選的，所述中心管包括外管、內管、隔熱系統、EU螺紋、接箍和焊環，外管內部安裝有內管，內管與外管中部安裝有隔熱系統，內管兩端均開設有EU螺紋，EU螺紋上端安裝有接箍，內管兩端均安裝有焊環。

優選的，所述外管與內管為雙層同心管柱，兩層管的環形空間充填絕熱材料、惰性氣體或真空，外管與內管材質為API標準管材，外管與內管之間的隔熱系統是一種材質為超細玻璃棉的部件組成。

優選的，所述堵頭內部安裝有腔體，腔體一側開設有注入孔，腔體內部注入有填充液，堵頭內腔兩側均開設有內螺紋。

優選的，所述堵頭下端為一個120°錐度的倒錐型結構，填充液為乙醇，乙醇未注滿整個腔體。

優選的，所述擋塊包括塊體和外螺紋，塊體外側開設有外螺紋，外螺紋與內螺紋相匹配。

優選的，所述塊體為三個與外套管連接，呈120°分布的部件，且每個塊體為一個上階梯略短，下階梯略長的階梯塊，階梯塊的上階梯中心管間隙配合。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：