[实用新型]地热井完井管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及地热开采领域，特别涉及一种地热井完井管柱。

背景技术

地热是指贮存在地球内部的可再生热能，通常认为地热起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。由于地热能是储存在地下的，因此不会受到任何天气状况的影响，并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点，随时可以采用，不带有害物质。地热资源的开发和利用越来越受到世界各国的重视。

目前，地热开发通常使用的完井井筒结构有以下两种：(1)对于砂岩地热储层，一开下套管固井，二开直接下套管，仅封固一开与二开套管重叠区域的部分层段，三开悬挂筛管或滤水管取水；(2)对于基岩地热储层：一开及二开下套管固井，三开裸眼段取水。

但是，这些完井井身结构的热损失严重，不能有效地利用地热。因此，急需一种热损失较小的完井管柱。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种地热井完井管柱。这种地热井完井管柱的热损失很小，降低了地热在开采过程中的热损失。

根据本实用新型，提出了一种地热井完井管柱，包括延伸到地表的一开套管和设置在一开套管下方并密封式插入到一开套管内的二开套管，二开套管延伸到地热层，在一开套管内设置有插管，插管包括插入到二开套管内并密封相连的插入部和处于插入部上方的主体部，主体部与一开套管的内壁隔开而在主体部和一开套管之间形成隔热腔。

根据本实用新型的地热井完井管柱，来自地热层的地热水会从二开套管流入到插管内。这样，在一开套管和插管主体部之间隔热腔就会阻地热水的热量从插管向一开套管和外界环境传导，从而减少了地热水的热量损失。

在一个实施例中，在一开套管内还设置有水泵组件，主体部的上端与水泵组件的入口相连。在一个具体的实施例中，水泵组件包括潜水泵和容纳潜水泵的与一开套管的内壁隔开的保温壳体，在保温壳体和潜水泵之间形成地热水容腔，在保温壳体上设置有进水口，主体部的上端与所述进水口密封连接。由于地热水首先进入到保温壳体内，然后再由潜水泵泵送到地面上，因此可以使用任何类型的潜水泵。此外，并不需要将潜水泵的入口与插管的上端相连，这样就方便了潜水泵和插管的在井下的安装。另外，由于保温壳体与一开套管的内壁间隔开，因此同样减少了保温壳体内的地热水向外界环境中的散失。

在一个优选的实施例中，在插管的主体和保温壳体的外表面上设置有保温层。通过设置保温层，能够进一步降低热量损失。

在一个实施例中，插入部的直径大于主体部的直径。通过这种结构的插管，可以将插管整体上制作为直径较小，使得隔热腔的尺寸较大，以增强地热井完井管柱的隔热效果。此外，仅插管的插入部的直径较大而其余部分较小，也使得在实现插管与二开套管连接的同时，插管的重量较小，从而方便了插管的运输和安装。

在一个实施例中，插入部的直径与插入部的长度之比在1∶1到1∶4之间。这种插管的插入部的长度较长，保证了插管与二开套管之间密封连接的可靠性，并且方便在插入部上设置密封件。

在一个实施例中，在插入部的外表面上设置有密封件。在一个优选的实施例中，密封件为多道平行设置的密封圈，相邻密封圈之间的距离与插入部的长度之比在1∶3到1∶8之间。如此多并且密集分布的密封圈使得插管与二开套管之间的密封连接能够承受20MPa的压差，从而满足了处于井下的插管与二开套管的密封连接不被破坏。

在一个实施例中，二开套管的与插入部配合部分的内表面的表面粗糙度在0.32到0.63之间。光滑的二开套管同样有助于将插管插入到二开套管内。此外，光滑的二开套管还有助于实现二开套管和插管之间的密封连接。

在一个实施例中，在插入部的下沿构造有引鞋。引鞋能够引导插管顺利地插入到二开套管内，防止插入部上的密封件受到磨损而不能实现密封。

在本申请中，用语“上”是指朝向地表的方向。用语“下”是指背向地表的方向。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在本实用新型的地热井完井管柱中，在插管与一开套管之间形成了隔热腔。隔热腔的存在会大大减小热量从插管向一开套管和外界环境的传导，从而减少了热量损失。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本实用新型的地热井完井管柱的结构示意图。

图2显示了根据本实用新型的插管的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。