[实用新型]一种中深层地埋管水平井换热结构

说明书

本实用新型公开了一种中深层地埋管水平井换热结构，包括设置在岩层或土壤层上的一开竖直井，一开竖直井的底部中心开设有二开井，所述二开井包括依次连接的直井段、增斜段以及水平段，一开竖直井的一开井壁内侧设置表层套管，且一开井壁和表层套管之间填充有一开固井水泥，表层套管及二开井的二开井壁内侧设置有地埋管外管，且地埋管外管与表层套管及二开井的二开井壁内侧之间填充有二开固井水泥，地埋管外管中设置有地埋管内管，且地埋管内管伸入地埋管外管的一端与地埋管外管连通，地埋管外管与外界连通处为换热工质入口端，地埋管内管与外界连通处为换热工质出口端。本实用新型能够实现取热不取水，解决了中心管保温及使用寿命的问题。

技术领域

本实用新型涉及地热能开发利用领域，具体涉及一种中深层地埋管水平井换热结构。

背景技术

目前中深层地热能开发利用技术有两种，中深层地热流体利用技术和中深层地热能直井深埋管式提取技术，由于这两种技术都存在一定缺点，具体如下：

中深层地热流体利用技术：该技术利用受地热流体赋存条件制约，施工难度大、加之存在地热流体对管道腐蚀严重，尾水排放易污染环境，地热流体资源不可再生等问题。

中深层地热能直井深埋管式提取技术：该技术适用性广泛、绿色环保、高效节能、保护水资源，但是换热量不太高,经济性不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种中深层地埋管水平井换热结构，以解决现有技术的问题，本实用新型能够实现取热不取水，解决了中心管保温及使用寿命的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种中深层地埋管水平井换热结构，包括设置在岩层或土壤层上的一开竖直井，一开竖直井的底部中心开设有二开井，所述二开井包括依次连接的直井段、增斜段以及水平段，一开竖直井的一开井壁内侧设置表层套管，且一开井壁和表层套管之间填充有一开固井水泥，表层套管及二开井的二开井壁内侧设置有地埋管外管，且地埋管外管与表层套管及二开井的二开井壁内侧之间填充有二开固井水泥，地埋管外管中设置有地埋管内管，且地埋管内管伸入地埋管外管的一端与地埋管外管连通，地埋管外管与外界连通处为换热工质入口端，地埋管内管与外界连通处为换热工质出口端。

进一步地，所述增斜段的造斜率为5°～10°/30m。

进一步地，地埋管内管上设置有若干能够将其固定在地埋管外管中心的扶正器。

进一步地，所述地埋管内管为真空隔热管。

进一步地，所述换热工质出口端通过管路连接至热泵机组。

进一步地，所述水平段的中心线距离地表之间的距离为2000-3000m。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型的换热结构由一开竖直井、二开直井段、增斜段及水平段首尾依次连接形成，一开竖直井、二开直井段、增斜段及水平段的中心孔形成换热通道，换热通道中设置地埋管外管，地埋管外管中设置地埋管内管，换热工质通过地埋管外管流经垂直的和水平的地埋管换热结构内，从水平井换热结构外部的地层进行换热获取热量，进而在不破坏地质结构、不抽取地热水并对地下环境零伤害、零污染的情况下，实现取热不取水的目的。同时，本实用新型解决了地埋管内管保温以及使用寿命的问题，地埋管内管置于地埋管外管内部减少热量散失，减少地埋管内管与地质流的摩擦进而能够在低能耗的情况下获得更多的热量，增长地埋管内管使用寿命，另外本实用新型采用水平井段作为主要换热段，可以进行无限延长，避免了竖直井换热效率低的问题，大大提高了换热效率。