[发明专利]地热能提取地下系统

摘要

本发明涉及一种用于从地下地层提取热量的地热能提取地下系统，其包括：注入井，其包括布置在第一井孔中的第一金属井管结构，并且在第一井孔和第一金属井管结构之间提供第一环空，第一金属井管结构从地面延伸到地下地层并构造成将经第一注入开口离开的工作流体注入到在地下地层中限定的生产区域中并由此产生加热的工作流体，和第一生产井，其包括布置在第二井孔中的第二金属井管结构，第二井孔与第二金属井管结构之间提供第二环空，并且第二金属井管结构从地面延伸到地下地层中进入生产区域并经第一生产开口提取加热的工作流体，其中，注入井的第一金属井管结构包括第一环状屏障和第二环状屏障，这些环状屏障构造成在第一环空中膨胀以紧贴第一井孔的壁，从而隔离生产区域中的生产区，每个环状屏障都包括：作为第一金属井管结构的一部分安装的管状金属部件，该管状金属部件具有第一膨胀开口和外表面；可膨胀金属套筒，其围绕管状金属部件并具有面向管状金属部件的内表面和面向井孔的壁的外表面，该可膨胀金属套筒的每个端部都与管状金属部件连接，和在可膨胀金属套筒的内表面与管状金属部件之间的环形空间，通过使加压流体经第一膨胀开口进入该环形空间中来使可膨胀金属套筒膨胀以紧贴第一井孔的壁，第一注入开口在第一环状屏障与第二环状屏障之间布置在第一金属井管结构中，并且第一生产区位于第一金属井管结构与第二金属井管结构之间，使得加热的工作流体经第一生产开口在第二金属井管结构中被提取。本发明还涉及一种用于借助根据本发明的地热能提取地下系统从地下地层中提取热量的地热能提取地下方法。

主权项

1.一种用于从地下地层(2)提取热量的地热能提取地下系统(1)，包括：‑注入井(3)，其包括布置在第一井孔(5)中的第一金属井管结构(4)，在所述第一井孔与所述第一金属井管结构之间提供第一环空(6)，所述第一金属井管结构从地面延伸到地下地层中并构造成将经第一注入开口(7)离开的工作流体注入到在所述地下地层中限定的生产区域(100)中并由此产生加热的工作流体，和‑第一生产井(8)，其包括布置在第二井孔(10)中的第二金属井管结构(9)，在所述第二井孔与所述第二金属井管结构之间提供第二环空(11)，所述第二金属井管结构从地面延伸到地下地层中并延伸进入生产区域并经第一生产开口(12)提取所述加热的工作流体，其中，所述注入井的所述第一金属井管结构包括第一环状屏障(20，20a)和第二环状屏障(20,20b)，所述第一环状屏障和所述第二环状屏障配置成在所述第一环空中膨胀以紧贴所述第一井孔的壁，从而在所述生产区域中隔离出生产区(101)，每个环状屏障都包括：‑作为所述第一金属井管结构的一部分安装的管状金属部件(21)，该管状金属部件具有第一膨胀开口(22)和外表面(23)，‑可膨胀金属套筒(24)，其围绕所述管状金属部件并具有面向所述管状金属部件的内表面(25)和面向所述井孔的壁的外表面(26)，所述可膨胀金属套筒的每个端部(27),(28)都与所述管状金属部件连接，和‑在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状金属部件之间的环形空间(29)，通过使加压流体经所述第一膨胀开口进入所述环形空间中来使所述可膨胀金属套筒膨胀以紧贴所述第一井孔的壁，所述第一注入开口(7)在所述第一环状屏障(20,20a)与所述第二环状屏障(20,20b)之间布置在所述第一金属井管结构(4)中，所述生产区(101)位于所述第一金属井管结构(4)与所述第二金属井管结构(9)之间，使得所述加热的工作流体经所述第一生产开口(12)在所述第二金属井管结构(9)中被提取。