[发明专利]一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置

说明书

一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置，属于地热能取热装置技术领域，解决换热后的高温换热介质取热效率低、套管下放过程中井内易憋压的技术问题，解决方案为：本装置包括取热装置和滑套，滑套安装于取热装置的下方，取热装置包括外层取热套管、中心套管和保温管，保温管设置于中心套管的上方，保温管的侧壁设置有空心夹层；滑套包括聚能套管、滑套壳体和用于连接聚能套管与滑套壳体的滑套连接座，滑套壳体的心部设置有滑套中心管，泄压塞通过固定连接柱固定安装于滑套中心管的内侧壁上。本发明增加了输入换热装置内的换热介质，避免换热后的高温换热介质在井内运输过程中再次散热，提高换热效率，而设置的滑套避免了下井过程中井内憋压。

技术领域

本发明属于地热能取热装置技术领域，特别涉及一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置。

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。但是目前中深层地热取热技术还不成熟，换热后的高温换热介质在井内运输过程中再次散热，导致提取的地热能被损耗，取热效率无法提升，成为限制中深层地热取热发展的瓶颈，而为了提高换热介质使用时的温度，只能钻更深的井、取更多的地热能，无形中建设成本大幅增高，制约了地热能提取技术的全面推广。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，解决换热后的高温换热介质在井内运输过程中再次散热、取热效率无法提高的技术问题，本发明提供一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种深层干热岩、中深层地热源聚能换热装置，它包括取热装置和滑套，其中：所述滑套安装于取热装置的下方；

所述取热装置包括外层取热套管、中心套管和保温管，所述外层取热套管的中部和上部位置处设置为广口段，外层取热套管的下部设置为窄口段，所述中心套管安装于窄口段中，中心套管的外侧壁与窄口段的内侧壁之间设置有环形空间，中心套管侧壁的侧壁上设置有筛孔，中心套管的上端部延伸至广口段的底部，中心套管的上端面安装有下安装法兰，下安装法兰的上方设置有与下安装法兰相配合的上安装法兰，上安装法兰与保温管的下端面固定连接，保温管的上端面贯穿广口段延伸至地表外部，所述保温管的侧壁设置有空心夹层；所述广口段的上端面设置为换热介质进液口，所述保温管的上端面设置为换热介质的出液口；

所述滑套包括聚能套管、滑套壳体和用于连接聚能套管与滑套壳体的滑套连接座，所述聚能套管设置于所述外层取热套管的下方并位于中心套管下部的外侧，聚能套管的内侧壁与中心套管的外侧壁之间设置有环形空间，聚能套管的侧壁设置有空心夹层，聚能套管的空心夹层内填充有氢气；所述滑套连接座设置于聚能套管的下方，滑套连接座的上端面与中心套管的下端面之间安装有永磁环体；所述滑套壳体设置于滑套连接座的下方，滑套壳体的心部设置有滑套中心管，滑套中心管的上部贯穿滑套连接座与中心套管连通，滑套中心管的下部与外部地层连通，滑套中心管侧壁的中部设置有“八”字形的第一泄压孔，滑套中心管侧壁的下部设置有倒“八”字形的第二泄压孔，所述滑套中心管的内部位于第一泄压孔的上方设置有固定连接柱，泄压塞通过固定连接柱固定安装于滑套中心管的内侧壁上，所述滑套中心管的内部位于第一泄压孔与第二泄压孔之间设置有限位底座，高压换热介质将泄压塞从固定连接柱上压断后，泄压塞落入限位底座中。

进一步地，所述外层取热套管的广口段与窄口段一体成型。

进一步地，所述保温管的材质为PE管。

进一步地，所述外层取热套管的长度为2000-3000米，所述广口段从地表延伸至换热介质排出时需要的温度与地下地热温度相等位置处。