[发明专利]一种闭式循环深地热能开采系统

说明书

一种闭式循环深地热能开采系统，其特征是：一种从井深3000‑6000米地下高温岩体封闭式高效采集热能的系统，其包括：采热井、地面换热装置(14)和井下循环系统，所述采热井包括水平恒温热能采集段(1)，所述水平恒温热能采集段(1)大于1000米，所述水平恒温热能采集段(1)中打出若干个鱼骨状分支井(2)，所述分支井(2)里注入高效导热介质(3)，形成高效人造热水库，所述采热井的垂直部分设有套管基材管柱(5)，所述套管基材管柱(5)分三层，表层套管为隔热套管(5‑1)，技术套管(5‑2)为保温套管或普通套管，储层套管(5‑3)为换热套管，所述表层套管(5‑1)和技术套管(5‑2)采用特种水泥封固，所述储层套管(5‑3)不固井。

技术领域

本发明属于地热供热技术领域，具体涉及一种闭式循环深地热能开采系统。

背景技术

我国地热能产业体系已显现雏形，浅层地热能利用也得到了快速发展，水热型地热能利用持续增长，干热岩型地热能资源勘查开发开始起步，我国地热能直接利用以供暖为主，其次为康养、种养殖等，近10年来，我国水热型地热能直接利用以年均10％的速度增长，我国地热能资源基础雄厚，市场空间广阔，是具有发展潜力的朝阳产业。

目前利用地热能供热所采用的主要技术有浅层地温能热泵系统、中深层水热型地下热水采灌系统、封闭式地热供热系统，综合对比，国内目前已实现利用的供热技术有以下缺点：

浅层水源热泵系统技术门槛较低，缺乏规范及监管，存在造成地面沉降、含水层污染等地质环境问题的隐患，其应用受限于可适应区域，浅层地埋管热泵系统虽然对含水层影响不大，但需大量场地布设埋管，对地层扰动明显，对于城市群、密集楼盘区域，其占地面积过大，投资较大，运营成本较高，热泵系统供暖能力受浅层地热储备不足的先天条件制约，往往需要地面二次加热补偿供暖功率。

水热型地热采灌系统依赖地下热水，地理位置受限，过量开采地下水造成地面沉降、热储寿命缩短，回灌率很难达到100％，尾水排放造成热污染，环保压力大。如果低品位地下水温度较低，需二次加热补偿供暖功率。

目前，国内已建成的封闭式地热供热系统在各方面技术上仍存在一定局限，在热能利用深度、钻完井技术、换热技术、保温技术等方面亟待进步提高深层地热能开发水平。

另外，封闭式深层地热能采集系统和方法(专利号CN201710773203.8) 里提及需要至少一口压裂井，所述压裂井位于采热井附近，通过压裂方法在地下深层高温岩体中形成网状裂缝，形成人工地下热储层，所述人工地下热储层将采热井热能采集段的一部分或全部包裹起来，这种压裂技术的应用改变了地下地应力场，地下岩石因应力场变化导致岩石破坏而引起的小型地震事件，即微地震，微地震频发，这属于地热开发中的不可控的因素，消除采用压裂技术建立热储。

封闭式深层地热能采集系统和方法(专利号CN201710773203.8)里提及全封闭套管，沿采热井设置，所述全封闭套管为同轴管，内设有夹层，夹层的末端和套管的中心管之间连通，套管内注有换热工质，其没有明确提及井筒保温及中心管保温方法。

因此发明一种闭式循环深地热能开采系统，以此来消除上述存在的问题，是具有很现实的意义，也是完全有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闭式循环深地热能开采系统及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：