[实用新型]高效油井热能利用装置

说明书

本实用新型提供一种高效油井热能利用装置，其包括套管和油管，套管置于油井中，油管置于套管中并深入油井底部，套管和油管之间形成一环形腔室；还包括置于油井底部热水层中的第一换热器，第一换热器工质侧进口与油管相连通，工质侧出口与环形腔室相连通，热水侧进口和出口与地下热水层相连接；还包括能够相变气化工质。本高效油井热能利用装置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，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。

技术领域

本实用新型涉及油井热能利用领域，特别涉及一种高效油井热能利用装置。

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压回地面，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，提供一种高效油井热能利用装置。

该高效油井热能利用装置的技术方案是这样实现的：

所述高效油井热能利用装置，包括套管和油管，套管置于油井中，油管置于套管中并深入油井底部，套管和油管之间形成一环形腔室；

本高效油井热能利用装置还包括置于油井底部热水层中的第一换热器，所述第一换热器工质侧进口与油管相连通，所述第一换热器工质侧出口与环形腔室相连通，所述第一换热器热水侧进口和出口与地下热水层相连接；

本高效油井热能利用装置还包括能够相变气化工质，工质自油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，自环形腔室流出到达地面。

进一步的，本高效油井热能利用装置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，工质出口与油管、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，所述工质出口与油管之间的工质管道上并接有工质循环泵。

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。

本高效油井热能利用装置工作时，将液态工质自油管自动流入或泵入，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环形腔室不断上升，直达地面进入后续取热环节。本高效油井热能利用装置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现有技术中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

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：