[发明专利]一种水平地热抽采试验系统

权利要求书

1.一种水平地热抽采试验系统，其特征在于：包括热源装置(1)、高温控制装置(2)、低温控制装置(3)、水平埋管模拟装置(4)和声发射采集装置(8)，该系统由热源装置(1)供给热源，热源接入到布置在水平埋管模拟装置(4)中的测试套管(9)，水平埋管模拟装置(4)上设有用于模拟该系统外部环境温度的高温控制装置(2)和低温控制装置(3)，在热源管道上还依附设置用于采集管道内流体流动声音的声发射接收器(801)，所述系统还设有控制终端(5)，所述的控制终端(5)获取设置各个待测点的温度传感器(7)及流体流动的声音数据进行试验分析。

2.根据权利要求1所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述的热源装置(1)通过循环水泵(102)实现管道内水循环，热源装置两端分别设有用于控制水流进出的入水口阀门(101)和出水口阀门(108)，在加热水箱(104)的进水端设有流量计(103)用于检测控制水流速度和流量大小；所述热源装置(1)还设有中央控制单器(107)，其控制包括位于加热水箱(104)内的加热器(105)，位于管道内和加热水箱(104)内的温度传感器(7)，循环水泵(102)的工状态及加热器(105)的加热功率。

3.根据权利要求2所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述的入水口阀门(101)注入水后依次流经温度传感器(7)、循环水泵(102)、流量计(103)到达加热水箱(104)，在经过加热水箱(104)后输出经过温度传感器(7)到达出水口阀门(108)，入水口阀门(101)和出水口阀门(108)用于连接测试套管(9)；在入水口阀门(101)和温度传感器(7)之间设有水量补充口(110)；所述的加热水箱(104)上设有排气孔阀(106)。

4.根据权利要求2所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述的中央控制器(107)包括中央处理器和控制设备，控制设备包括输入设备和显示装置(109)，通过设定的温度传感器的阈值控制加热水箱(104)的加热，进而控制循环流体的温度和流量。

5.根据权利要求1所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述水平埋管模拟装置(4)的框架内侧设有隔热层(401)、加热层(402)和透水层(403)，水平埋管模拟装置(4)内部填充回填材料(407)，且布置有测试套管(9)、温度传感器(7)和制冷液循环管(303)，在框架上方设有洒水装置(406)；

所述水平埋管模拟装置(4)的框架为设有一侧开口的腔体结构；

所述隔热层(401)阻断加热层(402)到系统外框架的热传递；

所述加热层(402)包括加热板和超导热管(304)，且加热板用于分散传递内侧超导热管(304)的热量，超导热管为中空结构，其内部有循环液的相变热管构成；

所述的透水层(403)用于顶层洒水之后能够渗透到该透水层(403)底部，通过管道实现水循环至水箱(404)内，管道上设有第二流量计(408)，且通过泵机(409)实现到洒水装置(406)的供水；

所述回填材料(407)括经测定导热系数的砂土、黏土、粉土和淤泥；

所述洒水装置(406)通过泵机(409)从水箱(404)中取水，且实现透水层(403)中水到洒水装置(406)的水循环。

6.根据权利要求5所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述透水层(403)的上断面和下断面由透水网面构成。

7.根据权利要求1所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述的水平埋管模拟装置(4)中包括在测试套管(9)的内外侧、回填材料(407)、水箱(404)内布置若干温度传感器(7)，所述温度传感器(7)将检测到的数据输出至控制终端(5)。

8.根据权利要求1所述的水平地热抽采试验系统，其特征在于：所述低温控制装置(3)和高温控制装置(2)用于模拟所述系统的环境温度，包括贴合设置在该系统组成部件上及其水平埋管模拟装置(4)中。