[发明专利]深井换热装置及其安装方法

说明书

本发明涉及地热利用技术领域，提供了一种深井换热装置及其安装方法。其中，深井换热装置，包括：套管，所述套管用于插设于钻井内；固井水泥，所述固井水泥填充于所述钻井的井壁和所述套管的外壁之间；中心管，所述中心管设于所述套管内，且所述中心管的底部与所述套管连通，所述中心管内具有出水区，所述中心管的外壁和所述套管的内壁之间具有进水区；热泵，所述热泵通过进水管连通于所述进水区，所述热泵通过出水管连通于所述出水区；循环泵，所述循环泵设于所述出水管，用以为封闭的深井换热装置提供循环动力。本发明给出的深井换热装置，不会对地质环境造成影响，地下工程安全，且地热资源清洁可再生，不会对生态环境造成污染。

技术领域

本发明涉及地热利用技术领域，尤其涉及一种深井换热装置及其安装方法。

背景技术

地热能是一种清洁、绿色的可再生能源，科学合理地开发地热资源已越来越受到各级政府的支持和重视。随着科技的发展，利用深层地热实施建筑物供暖、已成为一项成熟的应用技术。

现有技术一般是通过在小区内钻凿采水井和回灌井，同时配套建设换热站一座，采用“取水回灌”的工艺，实行24小时不间断循环，来达到供暖效果。

但是，采用“取水回灌”技术的地热井适用于深层地热资源异常区域，水资源易衰减枯竭且回灌困难，造成地下水位下降，可能引发地面沉降，影响地下工程安全，并且，地热井深层地热水含大量有害矿物质，地热尾水处理不当对生态环境污染严重。

发明内容

本发明提供一种深井换热装置及其安装方法，用以解决现有技术中地热井深层地热水衰减枯竭且回灌困难的缺陷，实现清洁可再生的提取地热资源。

本发明提供一种深井换热装置，包括：

套管，所述套管用于插设于钻井内；

固井水泥，所述固井水泥填充于所述钻井的井壁和所述套管的外壁之间；

中心管，所述中心管设于所述套管内，且所述中心管的底部与所述套管连通，所述中心管内具有出水区，所述中心管的外壁和所述套管的内壁之间具有进水区；

热泵，所述热泵通过进水管连通于所述进水区，所述热泵通过出水管连通于所述出水区；

循环泵，所述循环泵设于所述出水管，用以为封闭的深井换热装置提供循环动力。

根据本发明提供的一种深井换热装置，所述中心管的底端连接有配重钢管，所述中心管的底部外周具有多个回水孔，所述出水区通过多个所述回水孔与所述进水区连通。

根据本发明提供的一种深井换热装置，所述中心管的底部外周设有多组回水孔组，所述回水孔组包括多个沿所述中心管长度方向间隔布置的所述回水孔，多组所述回水孔组环绕所述中心管间隔布置。

根据本发明提供的一种深井换热装置，所述中心管的外壁设有多个扶正器，多个所述扶正器沿所述中心管的长度方向间隔布置。

根据本发明提供的一种深井换热装置，还包括井口结构，所述井口结构包括套管外罩和中心管连接段，所述中心管连接段穿设于所述套管外罩的顶部，所述中心管连接段的一端连接所述中心管的顶部，所述中心管连接段的另一端连接所述出水管；所述套管外罩的侧壁设有侧向管，所述套管外罩的底部连接于所述套管的顶部，所述侧向管连接于所述进水管。

根据本发明提供的一种深井换热装置，所述固井水泥为添加有天然鳞片石墨粉和普通铁粉的G级高抗硫酸盐型油井水泥。

根据本发明提供的一种深井换热装置，所述中心管为无规共聚聚丙烯管。

本发明还提供一种深井换热装置的安装方法，包括：

将套管下入到所述钻井内，采用固井水泥全井段固井，直至所述固井水泥浆上返至设计高度，等待所述固井水泥凝固；