[發(fā)明專利]一種多分支地?zé)峋到y(tǒng)及施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211296055.2
• 申請(qǐng)日: 2022-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN115615022A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李龍;王俊逸;鞠貴冬;蔣方明;黃文博;陳娟雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司;中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): F24T10/20
• 分類號(hào): F24T10/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 任曉婷

一種多分支地?zé)峋到y(tǒng)，包括地上換熱單元和地下?lián)Q熱單元，地下?lián)Q熱單元包括有地?zé)峋蛽Q熱管，換熱管置于換熱井內(nèi)并與地上換熱單元連通，地?zé)峋ㄓ兄骶投鄠€(gè)分支井，主井為直井，主井的內(nèi)壁至少設(shè)置有一個(gè)固井套管且固定套管沿主井的長(zhǎng)度方向延伸，主井的裸眼部分和/或固定套管上開設(shè)有多個(gè)傾斜向下設(shè)置的分支井，多個(gè)分支井和主井內(nèi)設(shè)置有換熱管，換熱管與分支井和主井的接口處設(shè)有封堵層，換熱管為重力熱管或同軸套管。本發(fā)明通過共用主井，并在地?zé)釡囟雀叩纳顚硬捎枚喾种ЫY(jié)構(gòu)，以此增大換熱面積，提高單井采熱量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地?zé)崮茉撮_發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多分支地?zé)峋到y(tǒng)及施工方法。

背景技術(shù)

地?zé)崮茏鳛橐环N綠色低碳、可循環(huán)利用的可再生清潔能源，基本不受地理位置、氣候和季節(jié)的影響，其具有儲(chǔ)量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，具有優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排和改善環(huán)境的重要作用。對(duì)于井下間接換熱的技術(shù)方式，由于井下?lián)Q熱面不夠大，井深度有限，使得單井取熱量小，導(dǎo)致無法大范圍內(nèi)推廣利用。因此，亟需開發(fā)一種單井取熱效率更高、成本更低的干熱巖地?zé)崛峒夹g(shù)，以解決上述問題。

為了提高井下間接換熱的地?zé)崮芾眯屎蛦尉崃浚F(xiàn)有地?zé)崮芾脗鳠釓?qiáng)化的方式有用于EGS的壓裂技術(shù)、用于間接換熱的對(duì)流增速管技術(shù)和氣流摻混換熱技術(shù)等。但是目前這些技術(shù)投資成本高、技術(shù)難度大，均處于研發(fā)階段，并沒有大規(guī)模投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種多分支地?zé)峋到y(tǒng)及施工方法，通過共用主井，并在地?zé)釡囟雀叩纳顚硬捎枚喾种ЫY(jié)構(gòu)，以此增大換熱面積，提高單井采熱量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種多分支地?zé)峋到y(tǒng)，包括地上換熱單元和地下?lián)Q熱單元，所述地下?lián)Q熱單元包括有地?zé)峋蛽Q熱管，所述換熱管置于所述換熱井內(nèi)并與所述地上換熱單元連通，所述地?zé)峋ㄓ兄骶投鄠€(gè)分支井，所述主井為直井，所述主井的內(nèi)壁至少設(shè)置有一個(gè)固井套管且所述固定套管沿所述主井的長(zhǎng)度方向延伸，所述主井的裸眼部分和/或所述固定套管上開設(shè)有多個(gè)傾斜向下設(shè)置的所述分支井，多個(gè)所述分支井和所述主井內(nèi)設(shè)置有所述換熱管，所述換熱管與所述分支井和所述主井的接口處設(shè)有封堵層，所述換熱管為重力熱管或同軸套管。

作為優(yōu)選的，位于所述主井內(nèi)的所述換熱管和位于所述分支井內(nèi)的所述換熱管連通，且連通處設(shè)置有一分液器，所述分液器具有一分液區(qū)，所述分液區(qū)設(shè)置在位于所述主井內(nèi)的所述換熱管內(nèi)，所述分液區(qū)還與位于所述分支井內(nèi)的所述換熱管連通。

作為優(yōu)選的，所述分液器包括分液板和存液環(huán)，所述存液環(huán)設(shè)置在位于所述主井內(nèi)的所述換熱管的管壁上并與所述換熱管的管壁圍設(shè)形成分液區(qū)，所述分液板設(shè)置在所述分液區(qū)內(nèi)且其一端固定在所述存液環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上，另一端延伸至位于所述分支井的所述換熱管內(nèi)。

作為優(yōu)選的，所述換熱管為重力熱管，所述存液環(huán)設(shè)置在位于所述主井內(nèi)的所述重力熱管的管壁上并與所述重力熱管的管壁圍設(shè)形成所述分液區(qū)。

作為優(yōu)選的，所述換熱管為同軸套管，所述同軸套管包括內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管和所述外管之間具有流動(dòng)間隙，所述存液環(huán)設(shè)置在位于所述主井內(nèi)的所述同軸套管的所述流動(dòng)間隙內(nèi)，所述存液環(huán)的一端貼附與所述內(nèi)管的外側(cè)壁設(shè)置，另一端固定在所述外管的內(nèi)側(cè)壁上并與所述外管的內(nèi)側(cè)壁圍設(shè)形成所述分液區(qū)。

作為優(yōu)選的，所述地上換熱單元包括有冷凝器、熱工質(zhì)閥門、冷工質(zhì)閥門，所述冷凝器上開設(shè)有熱工質(zhì)口、冷工質(zhì)口、冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口，位于所述主井內(nèi)的所述換熱管分別通過管道與所述冷凝器的所述熱工質(zhì)口和所述冷工質(zhì)口連通，且連通管道上分別設(shè)置有所述熱工質(zhì)閥門和冷工質(zhì)閥門。

作為優(yōu)選的，所述換熱管為重力熱管，所述冷凝器上還開設(shè)有抽真空口和冷凝水出口，所述抽真空口通過管道與一真空泵連通且連接管道上設(shè)置一真空閥，所述冷凝水出口連通的管道上設(shè)置有一冷凝水閥門。