[发明专利]一种多分支地热井系统及施工方法

权利要求书

1.一种多分支地热井系统，包括地上换热单元和地下换热单元，所述地下换热单元包括有地热井和换热管，所述换热管置于所述换热井内并与所述地上换热单元连通，其特征在于：所述地热井包括有主井和多个分支井，所述主井为直井，所述主井的内壁至少设置有一个固井套管且所述固定套管沿所述主井的长度方向延伸，所述主井的裸眼部分和/或所述固定套管上开设有多个倾斜向下设置的所述分支井，多个所述分支井和所述主井内设置有所述换热管，所述换热管与所述分支井和所述主井的接口处设有封堵层，所述换热管为重力热管或同轴套管。

2.根据权利要求1所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：位于所述主井内的所述换热管和位于所述分支井内的所述换热管连通，且连通处设置有一分液器，所述分液器具有一分液区，所述分液区设置在位于所述主井内的所述换热管内，所述分液区还与位于所述分支井内的所述换热管连通。

3.根据权利要求2所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：所述分液器包括分液板和存液环，所述存液环设置在位于所述主井内的所述换热管的管壁上并与所述换热管的管壁围设形成分液区，所述分液板设置在所述分液区内且其一端固定在所述存液环的内侧壁上，另一端延伸至位于所述分支井的所述换热管内。

4.根据权利要求3所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：所述换热管为重力热管，所述存液环设置在位于所述主井内的所述重力热管的管壁上并与所述重力热管的管壁围设形成所述分液区。

5.根据权利要求3所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：所述换热管为同轴套管，所述同轴套管包括内管和外管，所述内管和所述外管之间具有流动间隙，所述存液环设置在位于所述主井内的所述同轴套管的所述流动间隙内，所述存液环的一端贴附与所述内管的外侧壁设置，另一端固定在所述外管的内侧壁上并与所述外管的内侧壁围设形成所述分液区。

6.根据权利要求1所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：所述地上换热单元包括有冷凝器、热工质阀门、冷工质阀门，所述冷凝器上开设有热工质口、冷工质口、冷却水进口和冷却水出口，位于所述主井内的所述换热管分别通过管道与所述冷凝器的所述热工质口和所述冷工质口连通，且连通管道上分别设置有所述热工质阀门和冷工质阀门。

7.根据权利要求6所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：所述换热管为重力热管，所述冷凝器上还开设有抽真空口和冷凝水出口，所述抽真空口通过管道与一真空泵连通且连接管道上设置一真空阀，所述冷凝水出口连通的管道上设置有一冷凝水阀门。

8.根据权利要求1所述的一种多分支地热井系统，其特征在于：多个所述分支井的井底间距大于50米，所述分支井内设置有所述固定套管，所述固定套管沿所述分支井的内壁设置且沿所述分支井的长度方向延伸。

9.一种多分支地热井系统施工方法，其特征在于：用于制造权利要求1～8任意一项所述的一种多分支地热井系统，步骤为：

S1、确定地热井的主井地面施工位置、分支井数及主井和各分支井的深度；

S2、在主井施工位置进行钻井，并根据地质情况至少进行使用一个固定套管固井；

S3、选择在主井的裸眼部分和/或固定套管上以裸眼形式和/或固井方式侧钻多个分支井；

S4、当分支井以裸眼形式完钻后，需先对该分支井下换热管并对接口处进行封堵，其后再钻取下一个分支井；当分支井以固井方式完钻后，可直接钻取下一个分支井，待其余分支井全部完钻后再一并下换热管并对接口处进行封堵；

S5、主井洗井，其后对主井下换热管，并将位于主井内的换热管与位于各个分支井内的换热管进行连接；

S6、将位于主井内的换热管通过管道与冷凝器的热工质口和冷工质口连通。

10.根据要求9所述的一种多分支地热井系统施工方法，其特征在于：换热管采用重力热管时，主井和分支井在下管完成后需对换热管进行排水，关闭冷工质阀门，打开热工质阀门，打开真空阀，关闭冷凝水阀门，位于主井内的换热管与冷凝器连通后，真空泵将冷凝器内抽真空至绝对压力1～3KPa并保持，通入7℃冷却水，将换热管内的水蒸气冷凝为水，并开启冷凝水阀门排出水，以将换热管内的水全部排出。