[发明专利]一种地热资源清洁高效开发系统及方法

权利要求书

1.一种地热资源清洁高效开发方法，其特征是，利用地热资源清洁高效开发系统实施；

所述地热资源清洁高效开发系统包括若干个地热单井，所述地热单井包括由地面延伸至干热岩隔热层的第一井段、由干热岩隔热层延伸至干热层且沿干热层进行横向延伸的第二井段；各个地热单井的第二井段沿不同方位进行延伸；

所述第一井段内沿井段轴向方向设置有上部隔热采热管，所述第二井段内沿井段轴向方向依次设置有连通的下部隔热采热管和导热传热管；所述上部隔热采热管与第一井段之间形成第一环空；所述下部隔热采热管、导热传热管与第二井段之间形成第二环空；

所述上部隔热采热管和下部隔热采热管之间通过流道变控器进行连接；所述流道变控器将第一环空与下部隔热采热管连通，所述流道变控器将第二环空与上部隔热采热管连通；

每个地热单井通过各自的井口装置与各自的配液管线相连，所述配液管线与配液站相连；所述配液管线通过井口装置与相应地热单井中的第一环空连通；所述地热单井的上部隔热采热管通过井口装置与各自的蒸汽返出管线连通；

所述蒸汽返出管线与压力发电装置的输入端连接，所述压力发电装置的输出端与压力发电输出管线连接，所有压力发电输出管线汇聚为压力输出总管线；

所述压力发电装置的输出端还通过热力发电输入管线与热力发电装置的输入端相连，所述热力发电装置的输出端与热力发电输出管线相连；

所述热力发电装置的输出端还通过回收管线与配液站相连；

所述地热资源清洁高效开发方法包括以下步骤：

步骤一：低沸点液态传热工质由配液站送入各配液管线，流经各井口装置后进入地热单井的第一环空内；

步骤二：进入第一环空的液态传热工质经入流分通道、入流主通道流至下部隔热采热管内，随后流经导热传热管；

步骤三：液态传热工质流经导热传热管后进入第二环空进行热交换后汽化；

步骤四：汽化后的传热工质利用汽化后井筒内产生的压差经过回流分通道、回流主通道进入隔热采热管内；

步骤五：隔热采热管内汽化的传热工质经过各自的井口装置流入各自的蒸汽返出管线内，蒸汽返出管线将汽化的传热工质输送至压力发电装置，压力发电装置将从各蒸汽返出管线输送来的蒸汽所带的压能与动能转化为电能，压力发电输出管线将各压力发电装置所转化的电能输出，以进一步利用；

步骤六：压力发电装置通过热力发电输入管线将释放压能与动能后的高温传热工质输入送至热力发电装置，热力发电装置将从各热力发电输入管线输送来的蒸汽所带的热能转化为电能，热力发电输出管线将热力发电装置所转化的电能输出，以进一步利用；

步骤七：回收管线将热力发电装置内已完全被利用后的传热工质重新输送至配液站，以供下一次的循环利用。

2.如权利要求1所述的地热资源清洁高效开发方法，其特征是，所述第一井段内套有表层套管，所述表层套管内设置有技术套管，所述上部隔热采热管与技术套管之间形成第一环空。

3.如权利要求2所述的地热资源清洁高效开发方法，其特征是，所述表层套管位于井眼顶端的一端与井眼间封固有表层水泥环，所述技术套管位于干热岩隔热层内的一端与表层套管间设置有技套水泥环。

4.如权利要求3所述的地热资源清洁高效开发方法，其特征是，所述流道变控器包括与技术套管内壁面连接的圆柱本体，所述圆柱本体的一端设置有用来与上部隔热采热管连接的第一接头，所述第一接头内设置有与上部隔热采热管连通的回流主通道；所述圆柱本体的另一端设置有用来与下部隔热采热管连接的第二接头，所述第二接头内设置有与下部隔热采热管连通的入流主通道；所述圆柱本体内沿圆周方向均匀设置有若干连通第一环空、入流主通道的入流分通道；所述圆柱本体内沿圆周方向均匀设置有若干连通第二环空、回流主通道的回流分通道；所述入流分通道、回流分通道交错设置。

5.如权利要求4所述的地热资源清洁高效开发方法，其特征是，所述圆柱本体与技术套管之间设置有隔热密封总成。

6.如权利要求1所述的地热资源清洁高效开发方法，其特征是，所述热力发电输入管线上设置有流量控制阀。