[实用新型]免固井中深层地热井内换热器

说明书

本实用新型公开了一种免固井中深层地热井内换热器，其包括外套管、内套管及密封堵头；内套管置于外套管内，并且内套管下端口高于外套管下端口；密封堵头扣合固定在外套管下端口，使外套管下端口封闭；密封堵头的材质为钢或高分子复合绝热材料；内套管外侧壁和外套管内侧壁之间形成环状空间；外套管上端口用于连通循环介质流入管路；内套管上端口用于连通循环介质流出管路；外套管中部及下部外无水泥层覆盖。本实用新型的中深层地热井内换热器，无需固井施工作业，能减少施工工期及施工成本；而且换热能力强。

技术领域

本实用新型涉及中深层地热能开发利用技术，特别涉及一种免固井深层地热井内换热器。

背景技术

我国平均地温梯度约3℃/100米。即在恒温层以下，每向下增加100米，地温增加约3℃。地下1000～4000米，地温约50～135℃。这部分中深层地热资源温度不足以开发利用于发电，但是可以成为建筑供热的稳定热源。

目前我国对中深层地热能利用，主要采用直接开采中深层地热水用于建筑供热的方式，即在地热水资源丰富地区，开凿地热井，直接抽取地下热水用于建筑供热，地下水温度利用后直接排放或回灌。但是目前回灌技术发展还不成熟，回灌率偏低(平均回灌率不足50％)，造成了大量收会资源的浪费，并且存在地下水资源枯竭继而引发地质塌陷等灾害的风险。因此为了保护地下热水资源，有些地方政府主管部门已经开始禁止直接开采中深层地下水资源。

中深层地热井内换热器可以通过只换取中深层地下热能、不抽取地下热水资源的方式利用中深层地热能为地面建筑供热，能够保护地下水资源，符合《地热能开发利用“十三五”规划》的要求。常用的中深层地热井内换热器结构，需要在地层钻孔壁和换热器外管壁之间的空隙采用水泥浆固井，以保证地热井密封性和各地层之间不发生串通，但是地热井固井施工工艺复杂，且水泥浆凝固后的固井层导热系数低于岩土层的导热系数，实际上形成了一个“保温层”，影响地热井的换热效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供免固井中深层地热井内换热器，无需固井施工作业，能减少施工工期及施工成本；而且换热能力强。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的免固井中深层地热井内换热器，其包括外套管 11、内套管12及密封堵头13；

所述内套管12置于所述外套管11内，并且内套管12下端口高于所述外套管11下端口；

所述密封堵头13扣合固定在外套管11下端口，使外套管11下端口封闭；

所述密封堵头13的材质为钢或高分子复合绝热材料；

所述内套管12外侧壁和外套管11内侧壁之间形成环状空间；

所述外套管11上端口用于连通循环介质流入管路；

所述内套管12上端口用于连通循环介质流出管路；

所述外套管11中部及下部外无水泥层覆盖。

较佳的，所述外套管11及内套管12注入有循环介质。

较佳的，所述外套管11长度为1000米至2000米。

较佳的，所述外套管11的内径为所述内套管12的内径的1.3到3倍。

较佳的，所述循环介质为水或乙二醇溶液。

较佳的，所述密封堵头13与所述外套管11材质相同。

较佳的，所述外套管11为J55或N80或P110油钢管。

较佳的，所述内套管12为高分子复合绝热材质。