[实用新型]油井热能循环利用系统

说明书

本实用新型提供一种油井热能循环利用系统，包括能够相变气化工质、套管和油管，其还包括井下换热单元，井下换热单元包括第一换热器和工质管，第一换热器置于油井底部的热水层中，工质管与第一换热器的工质侧进口相连通；套管与油管之间形成第一环形腔室，第一环形腔室底部封闭，油管与工质管之间形成第二环形腔室，第二环形腔室与第一换热器的工质侧出口相连通。本油井热能循环利用系统在油井底部设置换热器，热交换效率大大提高，取热量和取热温度都得到很大提升。液态工质经热交换后转化为高温气态工质，其自井下上升至地面的速度大于现有技术中热水泵回至地面的速度，热量流失大大减少，进一步保证了本系统获取大热量和高温度的目的。

技术领域

本实用新型涉及油井热能利用领域，特别涉及一种油井热能循环利用系统。

背景技术

国内现有的油井热能利用模式一般为，将水作为载热工质注入油井套管与油管之间的环形空间内，利用大地深层的地热热量来加热该部分水，再将经加热后的水自油管泵回地面，再进入用热装置进行取热利用。由于水与地层直接交换的热量有限，导致这种模式取热量小，取热温度低，且由于越往地面温度越低，经加热后的水在泵回地面的过程中热量流失严重，又进一步加剧了取热量和取热温度的损失。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在通过结构改进和优化，提供一种油井热能循环利用系统。

该油井热能循环利用系统的技术方案是这样实现的：

所述油井热能循环利用系统，包括能够相变气化工质、套管和油管，套管置于油井中，油管置于套管中，其还包括井下换热单元，井下换热单元包括第一换热器和工质管，第一换热器置于油井底部的热水层中，所述第一换热器热水侧进口和出口与地下热水层相连接，工质管置于油管中，且自油管深入油井底部并与第一换热器的工质侧进口相连通；

套管与油管之间形成第一环形腔室，所述第一环形腔室底部封闭，油管与工质管之间形成第二环形腔室，所述第二环形腔室与第一换热器的工质侧出口相连通；

工质自工质管进入第一换热器与地下热水层进行热交换，吸收热量之后，工质相变气化，自第二环形腔室流出到达地面。

进一步的，本油井热能循环利用系统还包括井上换热单元，井上换热单元包括第二换热器、用热装置、热水管道和工质管道，第二换热器包括热水进口、热水出口、工质进口和工质出口；

热水出口与用热装置、用热装置与热水进口之间均通过热水管道相连接，工质出口与工质管、第二环形腔室与工质进口之间均通过工质管道相连接。

进一步的，所述第一环形腔室端口处设置有真空泵。

进一步的，所述第一换热器至少有一个。

进一步的，所述第一换热器有若干个，分置于油井底部各个热水层中。

进一步的，所述用热装置与热水进口之间的热水管道上串接有热水循环泵。

进一步的，所述工质出口与工质管之间的工质管道上并接有工质循环泵。

进一步的，所述第一换热器为板式换热器或者管式换热器。

进一步的，所述第二换热器为板式换热器或者管式换热器。

本油井热能循环利用系统工作时，将液态工质自工质管自动流入或泵入，进入油井底部的第一换热器，液态工质与第一换热器内的井下热水进行热交换，液态工质吸收热量后气化，气化后的高温气态工质自第二环形腔室不断上升，直达地面进入后续取热环节。本油井热能循环利用系统在油井底部设置换热器，热交换效率大大提高，取热量和取热温度都得到很大提升。液态工质经热交换后转化为高温气态工质，其自井下上升至地面的速度大大高于热水泵回至地面的速度，这一过程中的热量流失大大减少，进一步保证了本系统获取大热量和高温度的目的，且减少了热水泵回地面的动力消耗。

附图说明