[发明专利]一种适用于干热岩地层的取热装置及取热方法

说明书

本发明公开一种适用于干热岩地层的取热装置及取热方法，涉及干热岩资源开采技术领域，包括开采井、开采井口装置、双壁钻杆、保温管、气液混合室、压缩气体供应部件、冷水供应部件和分离处理组件，开采井口装置设置于开采井的顶端，双壁钻杆包括钻杆内管和钻杆外管，保温管与钻杆内管连接，钻杆外管下端与气液混合室连接，钻杆内管下端的侧壁上设置有多个通孔，通孔与气液混合室位置相对应，压缩气体供应部件与钻杆外管连接，冷水供应部件与开采井口装置连接，分离处理组件的两端分别与钻杆内管和冷水供应部件连接，分离处理组件用于气液分离和热量吸收。该取热装置及取热方法降低了开发成本，避免大型压裂诱发地震风险，提高了采收率。

技术领域

本发明涉及干热岩资源开采技术领域，特别是涉及一种适用于干热岩地层的取热装置及取热方法。

背景技术

目前普遍采用建立EGS工程的方法开采干热岩资源，即采用钻井的方法钻一口井作为注水井，钻一口或多口井作为生产井，采用水力压裂技术压通生产井和注入井形成循环系统，从注水井注入冷水，利用生产井开采蒸汽用于发电。然而，现有的开采方法需要施工多口井和大型压裂工程，开发成本高，大型压裂工程容易诱发地震，同时采收率较低。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种适用于干热岩地层的取热装置及取热方法，降低了开发成本，避免大型压裂诱发地震风险，提高了采收率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种适用于干热岩地层的取热装置，包括开采井、开采井口装置、双壁钻杆、保温管、气液混合室、压缩气体供应部件、冷水供应部件和分离处理组件，所述开采井口装置设置于所述开采井的顶端，所述双壁钻杆包括钻杆内管和钻杆外管，所述双壁钻杆和所述保温管分别设置于所述开采井中的上部和下部，所述保温管与所述钻杆内管连接，所述钻杆外管下端与所述气液混合室连接，所述钻杆内管下端的侧壁上设置有多个通孔，所述通孔与所述气液混合室位置相对应，所述气液混合室与所述钻杆外管和所述钻杆内管之间的环状间隙相连通；所述压缩气体供应部件与所述钻杆外管连接，所述冷水供应部件与所述开采井口装置连接，所述分离处理组件的两端分别与所述钻杆内管和所述冷水供应部件连接，所述分离处理组件用于气液分离和热量吸收。

优选地，所述分离处理组件包括气液分离器、汽轮机和ORC发电系统，所述钻杆内管与所述气液分离器连接，所述汽轮机和所述ORC发电系统均与所述气液分离器连接，所述ORC发电系统与所述冷水供应部件连接。

优选地，所述气液混合室相对于所述钻杆外管向外侧凸起设置。

优选地，所述开采井包括由上至下依次连接的竖直井段、弧形井段和水平井段，所述开采井口装置设置于所述竖直井段的顶端。

优选地，所述双壁钻杆设置于所述竖直井段的上部，所述保温管包括由上至下依次连接的竖直管、弧形管和水平管，所述竖直管与所述钻杆内管的下端连接，所述弧形管设置于所述弧形井段中，所述水平管设置于所述水平井段中。

优选地，所述压缩气体供应部件为空压机。

优选地，所述冷水供应部件为冷水箱。