[发明专利]地岩热供热地下输送装置及其施工方法

说明书

本发明涉及一种地岩热供热地下输送装置，其结构为：地岩热供热地下输送装置位于地岩热换热装置上方的钻孔岩壁内，在钻孔岩壁内同轴设置外护管，在外护管内分别设有换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管，在外护管内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯；灌浆管沿轴线方向设有若干个分层出浆口和一个底部出浆口，分层出浆口和底部出浆口与外护管和钻孔岩壁之间的腔体相通。该输送装置通过地下的一次钻孔，完成取热介质供、回水两种管道的设置，同时减小了管道传输过程中的热量损失。该装置使钻井成功率得到很大提高，该施工方法保证各管的施工强度和运行稳定性，提高整体装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种地岩热供热地下输送装置及其施工方法，属于热运行输送管道领域。

背景技术

目前国家正推行节能减排，有效利用清洁能源的战略部署。地岩热是清洁能源之一，如果将地岩热的5%输入到地表，进行用户的供暖使用，即可大幅降低化石能源的使用率，不仅节能减排，而且降低热运行的成本。但是，地岩热虽然是较好的能源之一，但是其地下位置深，介质输送到地表的路线长，大部分热量会在输送的途中损失，到达地表后的温度不能满足使用需求，造成开采的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种地岩热供热地下输送装置及其施工方法，该输送装置通过地下的一次钻孔，完成取热介质供、回水两种管道的设置，同时减小了管道传输过程中的热量损失。该装置使钻井成功率得到很大提高，该施工方法保证各管的施工强度和运行稳定性，提高整体装置的使用寿命。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种地岩热供热地下输送装置，地岩热供热地下输送装置底部连接地岩热换热装置，地岩热换热装置具有外壳和换热芯，在外壳和换热芯之间为热量收集介质腔，换热芯内设有换热介质和换热管；其特征在于：地岩热供热地下输送装置位于地岩热换热装置上方的钻孔岩壁内，在钻孔岩壁内同轴设置外护管，在外护管内分别设有换热介质进管、换热介质出管、地下注水管、灌浆管和光纤通讯管，在外护管内腔与各管道之间形成的腔体内填充耐高温改性聚氨酯；换热介质进管和换热介质出管、地下注水管和灌浆管均与外护管中心线成对称设置，且两个对称中心线垂直交叉，光纤通讯管设置在靠近外护管内壁一侧；换热介质进管和换热介质出管分别与地岩热换热装置的换热管入口和出口连接；地下注水管的出水口与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通；灌浆管沿轴线方向设有若干个分层出浆口和一个底部出浆口，分层出浆口和底部出浆口与外护管和钻孔岩壁之间的腔体相通。

在换热介质进管底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质进管温度传感器和换热介质进管压力传感器，换热介质进管温度传感器和换热介质进管压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回至地面设备。

在换热介质出管底部并靠近地岩热换热装置的外壳处，设置有换热介质出管温度传感器和换热介质出管压力传感器，换热介质出管温度传感器和换热介质出管压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回至地面设备。

在下注水管底部的出水口与地岩热换热装置的热量收集介质腔相通，且在出水口处设置有地下注水管出水口温度传感器和地下注水管出水口压力传感器，有地下注水管出水口温度传感器和地下注水管出水口压力传感器的光缆通过光纤通讯管将实测数据传回至地面设备。

所述的外护管的直径为700～1000mm，长度为200～5000m。

本发明专利地岩热供热输送装置换热介质适用温度为60℃～150℃。

所述的外护管底部与地岩热换热装置换热外壳顶部连接处，设置有防浆阻隔圈，其材质为碳钢或合金钢与外护管底部多重焊接固定，防浆阻隔圈的外缘与钻孔岩壁接触。

一种对上述地岩热供热地下输送装置的施工方法，包括以下步骤：