[发明专利]一种基于太阳能的地表水增温补偿地热储层系统

说明书

本发明公开了一种基于太阳能的地表水增温补偿地热储层系统，包括旋流除砂器，所述旋流除砂器的进口与地表水的进口通过管道连接，所述旋流除砂器的出口通过管道连接杀菌箱的进口，所述杀菌箱的出口通过管道连接过滤器的进口，所述过滤器的出口通过管道连接蓄水罐的进口，所述蓄水罐的出口通过管道连接板式换热器的二次侧进口，板式换热器的二次侧出口通过管道连接回灌井，板式换热器的一次侧出口通过管道连接太阳能集热器的进口，太阳能集热器的出口通过管道连接板式换热器的一次侧进口，本发明用非供暖季的太阳能资源对处理后的地表水进行增温并回灌至回灌井中，对热储层起到补给作用，而且对热储层进行热补偿，缓解热突破的发生。

技术领域

本发明涉及地热开发领域，尤其是一种基于太阳能的地表水增温补偿地热储层系统。

背景技术

华北盆地蕴藏着丰富的地热资源，资源的大量开采导致热储压力下降，影响了地热资源的可持续开发利用。采用地热尾水回灌的“取热不取水”的开采模式虽然能够缓解热储压力的下降趋势，但是早期“直采直排”所浪费的地热水资源已无法弥补。另外，早期的地热井由于缺乏科学合理的布局，采灌井井间距往往不能满足可持续开发的要求，会存在热突破的风险。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于太阳能的地表水增温补偿地热储层系统，利用非供暖季的太阳能资源对处理后的地表水进行增温并回灌至回灌井中，不仅可对热储层起到补给作用，而且可以对热储层进行热补偿，缓解热突破的发生。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于太阳能的地表水增温补偿地热储层系统，包括旋流除砂器，所述旋流除砂器的进口与地表水的进口通过管道连接，所述地表水进口与旋流除砂器进口之间的管道上依次设置有第一循环泵、第一阀门和第一流量计；所述旋流除砂器的出口通过管道连接杀菌箱的进口，所述杀菌箱的出口通过管道依次连接第二循环泵和第二阀门后连接过滤器的进口，所述过滤器的出口通过管道连接第三阀门后连接蓄水罐的进口，所述蓄水罐的出口通过管道连接第四阀门后连接板式换热器的二次侧进口，所述板式换热器的二次侧出口通过管道连接第五阀门后连接回灌井，所述板式换热器的一次侧出口通过管道连接第六阀门和第二流量计后连接太阳能集热器的进口，所述太阳能集热器的出口通过管道依次连接第三循环泵和第七阀门连接板式换热器的一次侧进口。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述地表水进口与第一循环泵之间的管道上依次设置有第一温度传感器和第一压力传感器，所述蓄水罐的出口与第四阀门之间的管道上设置有第二温度传感器和第二压力传感器，所述第五阀门与回灌井之间的管道上依次设置有第三压力传感器和第三温度传感器，所述第六阀门与太阳能集热器的进口之间的管道上依次设置有第四压力传感器和第四温度传感器，所述第三循环泵和第七阀门之间的依次设置有第五温度传感器和第五压力传感器。

本发明技术方案的进一步改进在于：系统换热效率公式为：

其中：φ为系统换热效率，Q₁为第一流量计读数，Q₂为第二流量计的读数，T₁为第二温度传感器读数，T₂为第三温度传感器读数，T₃为第四温度传感器读数，T₂为第五温度传感器读数。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述杀菌箱的底部通过管道连接第八阀门后连接排污口。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述过滤器的出口与蓄水罐的进口之间的管道上依次设置有第四循环泵和第九阀门，所述第四循环泵和第九阀门与第三阀门并联设置，所述过滤器的底部通过管道连接第十阀门后连接排污口。