[发明专利]地能干热岩换热装置及其换热方法

权利要求书

1.地能干热岩换热装置，它包括换热管（1）和换热封装套管（2），其特征在于：由碳纤维和钛镍金属丝混纺编制成空心换热管单体，内径由大到小的多根换热管单体由内向外套设在一起形成换热管（1），相临两层换热管单体之间设置有缝隙；所述换热封装套管（2）侧壁设置有空腔，换热管（1）封装于换热封装套管（2）的空腔中，换热封装套管（2）内壁设置有注液管（4），注液管（4）延伸至换热封装套管（2）底部，注液管（4）与换热封装套管（2）一体成型，换热封装套管（2）内壁的顶部设置有抽液管（5）。

2.根据权利要求1所述的地能干热岩换热装置，其特征在于：所述若干根封装后的换热封装套管（2）环抱呈圆柱体，形成换热管组。

3.地能干热岩换热装置的换热方法，其特征在于按以下步骤依次进行：

a、换热管单体的制备：根据待开采区域地热能实际情况，调整纯钛与纯镍的比例，熔炼纯钛与纯镍制得钛镍金属丝，将碳纤维和钛镍金属丝混纺编制成不同直径规格的若干根换热管单体，留待后步使用；

b、换热管的制备与封装：将5~10根直径由小至大的换热管单体套设在一起，制得换热管（1）；将换热管（1）放置于换热封装套管（2）侧壁的空腔内，然后将换热管（1）封装，并将换热封装套管（2）下端面密封，留待后步使用；

c、地热能探测及钻井：采用地热能探测设备对地表下干热岩层地热能储量进行探测，选择地热能储量大的区域，采用石油钻井设备在选出的区域上钻井，钻井深度为2000米~6000米，在钻好的井的内壁中设置护井套管（3）；将上步封装好的换热管（1）和换热封装套管（2）放置于护井套管（3）内；

d、地热能的交换：调整注水速度，通过注液管（4）向换热封装套管（2）中加注低温换热介质，低温换热介质在换热封装套管（2）管腔内通过换热管（1）与外界高温干热岩换热，通过泵将换热后的高温换热介质从抽液管（5）抽出换热封装套管（2），即获得携带有高温地热能的换热介质。

4.根据权利要求3所述的地能干热岩换热装置的换热方法，其特征在于：所述护井套管（3）的材质为钢管。

5.根据权利要求3所述的地能干热岩换热装置的换热方法，其特征在于：所述钛镍金属丝中钛与镍的质量比为：W_Ti%：W_Ni%=（44~46）%：（54~56）%。

6.根据权利要求3所述的地能干热岩换热装置的换热方法，其特征在于：所述换热介质或者为水，或者为乙醇，或者为丙酮，或者为三氯三氟乙烷。