[实用新型]一种中深层同井回灌平衡取热系统

说明书

本实用新型公开了一种中深层同井回灌平衡取热系统，它应用于地热开发利用技术领域，其包括设置在地热井内的抽水管和回灌管，所述抽水管与设置在地面上换热器的进水端连接，所述回灌管与换热器的出水端连接，所述抽水管的下端设有抽水泵，所述抽水泵设置在地下水的水位以下，所述换热器与回灌管连接的管道上设有回灌泵，所述回灌管的底端设置在中深层处；本实用新型设计新颖，结构合理，采用单井完成地下水取热并完成回灌的方式，利用回灌水的压力平衡地热井地下涌水的压力，实现地热井内部地下水位的动态平衡，保证系统高功率取热的同时，解决了地下水回灌问题，并降低了开发成本，杜绝了地下水的污染，真正做到了取热不取水，有推广的必要。

技术领域

本实用新型涉及地热开发利用技术领域，具体的说是一种中深层同井回灌平衡取热系统。

背景技术

随着目前全球能源短缺问题的加重，对绿色能源的开发与利用成为各国的重要任务。中深层地热能主要指地下200m以下，3000m以内的地层中蕴含的热能资源，由于中深层地热能资源丰富，具有分布广、储存量大、可靠稳定、环保清洁等特点，开发潜力巨大，越来越受到人们得关注，对其进行高效开发利用可以有效缓解目前的能源短缺和环境污染问题。

开式取热系统为现有的中深层取热系统中的一大类。就开式系统而言，开式取热系统通常由取水井和回灌井组成，用水泵从取水井中将热水抽取地面进入设备取热后，由回灌井将取热后的水回灌至地下，取热效率较高。但开式取热系统需满足环保要求，要进行地下水回灌，且一口取水井经常要搭配多口回灌井进行地下水回灌，成本较高且回灌效率低，难以满足回灌需求。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种中深层同井回灌平衡取热系统，解决了地下水回灌问题，降低了成本且系统取热效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括设置在地热井内的抽水管和回灌管，所述抽水管与设置在地面上换热器的进水端连接，所述回灌管与换热器的出水端连接，所述抽水管的下端设有抽水泵，所述抽水泵设置在地下水的水位以下，所述换热器与回灌管连接的管道上设有回灌泵，所述回灌管的底端设置在中深层处。

本实用新型的进一步改进在于：所述地热井内设有石油套管，所述抽水管和回灌管均设置在石油套管内。

本实用新型的进一步改进在于：所述石油套管的底端通过平衡孔板与滤管连接，所述回灌管通过螺纹接头与设置在滤管内的花管连接，所述花管上开设有供回水通过的孔。

本实用新型的进一步改进在于：所述石油套管的中深层与换热地质层之间、所述滤管与换热地质层之间均设有夯实的回填材料。

本实用新型的进一步改进在于：所述石油套管的浅层区域与换热地质层之间设有保温材料。

本实用新型的进一步改进在于：所述石油套管通过支撑装置与回灌管固定，所述滤管通过支撑装置与花管固定。

本实用新型的进一步改进在于：所述支撑装置通过设置在回灌管、花管上的节卡与回灌管、花管固定。

本实用新型的进一步改进在于：所述支撑装置包括内环和通过支撑臂与所述内环连接的外环，所述内环分别与回灌管、花管连接，所述外环分别与石油套管、滤管连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述内环与节卡连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型设计新颖，结构合理，采用单井完成地下水取热并完成回灌的方式，保证系统高功率取热的同时，解决了地下水回灌问题，并降低了开发成本。本系统利用平衡孔板和回灌泵实现对地热井地下涌水的节流，减少了涌水量，通过回灌泵的将取热后的地下水回灌至地下深层，利用回灌水的压力平衡地热井地下涌水的压力，实现地热井内部地下水位的动态平衡，避免出现抽水量过多难以完成回灌的状况。