[发明专利]干热岩(EGS)双井同向大垂深长水平段人工致裂换热系统

说明书

本发明是一种干热岩(EGS)双井同向大垂深长水平段人工致裂换热系统，由三大系统组成：a.注入系统，包括注入管（1）、隔传导型材料（4）；b.换热系统，包括水平裸眼井孔（2）、人工致裂岩层（3）；c.排出系统，包括排出管（5）、隔传导型材料（4）；注入系统、换热系统和排出系统内部注入一定量的工质（6）。三大系统与地面热能利用设备连接，形成循环系统，高效率地将干热岩热储层的热能导出，运用于发电、供暖（制冷）等，实现低碳环保、能源再生的社会价值。本发明是一种全新的开发利用干热岩的技术。

技术领域

本发明属于干热岩(EGS)技术，尤其是涉及双井同向大垂深长水平段人工致裂换热系统。

背景技术

《国家能源局关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》（国能新能【2016】第54号）实现2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到5%、20%的能源发展战略目标。

2016年《可再生能源“十三五”发展规划》在青藏铁路沿线、西藏、四川西部等高温地热资源分布地区，新建若干万千瓦级高温地热发电项目，对西藏羊八井地热电站进行技术升级改造。支持在青藏高原及邻区、京津唐等东部经济发达地区开展深层高温干热岩发电系统关键技术研究和项目示范。

2016年《能源生产和消费革命战略》积极推广太阳能、地热能、空气热能等可再生能源建筑规模化应用技术；开展地热能示范县、示范乡镇建设；联合开发水能、光伏、风能、生物质能、地热能、海洋能等资源，打造清洁能源合作样板。

2016年国家能源局在《能源技术革命创新行动计划 (2016–2030年）》中提出“加强地热能开发利用，研发水热型地热系统改造及增产技术，突破干热岩开发关键技术装备，建设兆瓦级干热岩发电和地热综合梯级利用示范工程”。

2017年1月,国家发改委，国家能源局，国家资源局联合发布《地热能开发利用“十三五”规划》明确了“十三五”期间地热能开发利用的具体任务，未来4年内，我国将新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米，其中：新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米，新增水热型地热供暖面积4亿平方米。到2020年，地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米。京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。为达成上述地热规划的发展目标，“十三五”期间，中国平均每年新增地热发电装机容量要达到100MW。初步估算，“十三五”期间，浅层地热能供暖(制冷)可拉动投资约1400亿元，水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元，地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元。

发明内容

本发明的目的是提供一种较低成本，高效节能，热能利用率高，低碳环保提取利用地热能的干热岩(EGS) 双井同向大垂深长水平段人工致裂换热系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：步骤1：依据需热量、地热梯度施工一定深度的两口上段是直井、下段是水平井的井孔。

步骤2：在一口井孔的直井段安装注入管（1），在注入管外部填充隔传导型材料（4），构成注入系统。

步骤3：在另一口井孔的直井段安装排出管（5），在排出管的外部填充隔传导型材料（4），构成排出系统。

步骤4：在两口井孔的水平井段采用压裂技术使干热岩体形成人工致裂岩层（3），与水平裸眼井孔（2）构成热交换系统。

步骤5：在注入管（1）、排出管（5）、水平裸眼井孔（2）内部填充工质（6），填充量依据需热量计算确定。