[发明专利]同井提灌低温地热水源设备及方法

说明书

本发明涉及开发利用提取地下水热源并回灌的技术领域，具体涉及一种同井提灌低温地热水源的设备及方法，所述井管为分级结构，其中每一级井管的管壁均由实体管与网眼管连接构成，井管的各级之间通过隔板隔开，分为八级；分水器连接一组长度不同的分级回水管，各个分级回水管分别插入井管的每一级；在井管内部设置的提水管沿井管轴向穿过隔板并插入到井管的底部，在提水管的末端连接有潜水泵，提水管的另一端连接热交换器。本发明的优点在于可以使回灌水在多级不同层面渗入地下，减小地下压力对回灌水的阻力，免去了加压设备；同时可以防止地下水位下降，对地面及周边建筑物无影响。

技术领域：

本发明主要涉及开发利用提取地下水热源并回灌的技术，尤其涉及一种同井提灌低温地热水源的设备及方法。

背景技术：

随着各地对地热资源利用的不断深入和增多，由于常规技术的回灌和提水不同量、不同时、不同步的特点，导致其存在以下问题：一、环保问题：热污染、土壤污染。长时间对地热水掠夺，对地下空层回灌和土壤补偿不到位，导致地表污染物侵入，尤其是沿海地区多地发生海水侵灌温泉地质层现象；二、地质灾害问题：地热层长时间得不到介质和空间补偿，多地发生地面下陷和塌陷事故，而且引发间歇式水土流失现象；三、生态问题：地热水中的热能被利用后，多数被回灌到江河湖泊、沟渠、空井中，排出的地热水中的余热和非原生土壤矿物质改变了农作物与动物的生长环境和习性，对规模化农作物种植有一定的破坏作用，对动物繁衍造成增量或变异性危害。

2010年1月12日申请的专利(CN101762104A)也公布了一种地热水单井分级回灌设备，但是其分级层数仅为三层，回灌速度较快，与地质接触时间短，加热不充分，管道堵塞也会对回灌效率产生较大影响。

发明内容：

发明目的：

本发明提供了一种同井提灌低温地热水源的设备及方法，其目的在于解决现有单井回灌层数较少导致的回灌速度较快，与地质接触时间短，加热不充分等问题。

技术方案：

一种同井提灌低温地热水源的设备，该设备由井管主体、提灌系统和排沙系统三部分组成，其特征在于：所述设备中，井管主体为垂直多级结构，各级之间通过金属隔板分隔开，提灌系统的各个分级回水管和排沙系统的各个排沙管分别沿井管主体轴向插入井管主体的每一级中。

所述井管主体中，井管壁由实体管和网眼管交替连接，每一对实体管和网眼管构成一级，实体管不带通孔，网眼管上带有多个通孔，金属隔板位于每级网眼管下端，形成隔水层，使井管主体形成八级结构。

所述提灌系统中，位于井管上端管口的分水器一侧通过回水管与热交换器连接，另一侧连接一组长度不同的分级回水管，分级回水管分别插入井管主体的每一级中；提水管贯穿井管主体并插入到底部，提水管顶端与热交换器连接，底端连接有潜水泵；所述提水管数量为至少两个。

所述提灌系统中，分水器还连接有贯穿井管主体并插入到底部的应急排水管。

所述排沙系统中，位于井管上端管口的自吸泵连接一组长度不同的排沙管，排沙管分别插入井管主体的每一级中。

将井管主体分为多级结构，其中每一级的管壁均由不带通孔的实体管与带通孔的网眼管连接构成，金属隔板将各级之间隔开；将回灌水通过回水管分级回送，各个分级回水管分别插入井管的每一级，回灌水通过各级的网眼管排出管外；在井管内部设置的提水管沿井管轴向穿过金属隔板并插入到井管底部提水，提水管的另一端连接热交换器。

所述井管主体从上到下通过金属隔板形成八级结构。。

优点及效果：

本发明具有以下优点和有益效果：

1.采用八级回灌结构，将回灌水分为多股流回井内，保证了回水的纵向自流回灌，对地下空层回灌和土壤补偿到位,使回灌水通过不同深度的地质逐级充分加热，使提出的水温符合要求，不会对井管附近的地热水源造成影响。