[实用新型]深层地热及干热岩组合换热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于地热供暖系统，具体涉及一种深层地热及干热岩组合换热系统。

背景技术

联合国有关新能源报告显示：全球地热能源资源总量，相当于全球资源总消耗量的45万倍。放射性元素的衰变是地球热能的主要来源。运动的地球不断的储积和释放着能量。每年通过热传导散失，火山喷发，地震，温泉等释放大量的能量。大陆地壳一般厚度为30~70公里，地热梯度从上向下逐渐增高，一般每下100m，温度升高3℃，地热型地热埋深至地下数千米，内部为不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。由于大量的地热型地热得不到有效的利用，造成了能源的大量流失和浪费。

目前的现有技术是利用地热能的单井系统，该系统包括生产套管和位于生产套管中的生产管；生产套管与生产管之间形成有内外环形空间。该系统采用单井操作，与高温地层接触面小，加热后的温度往往达不到要求，存在地热能利用率低的缺点。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的单井操作与高温地层接触面小，加热后的温度往往达不到要求，地热能利用率低的技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

深层地热及干热岩组合换热系统，包括地上换热系统和地下换热系统，所述地上换热系统包括混流换热机组和用户供暖设备，所述混流换热机组和用户供暖设备通过用户端出水管和用户端回水管连通，其中：

所述地下换热系统包括依次连通的地热井出水管段、地热井水平管段和地热井回水管段，所述地热井出水管段和地热井回水管段处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管段的外表面设置有导热剂层；

所述地热井出水管段和地热井回水管段处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管段与所述导热剂层之间设置有导热水泥套管；

所述地热井出水管段和所述地热井回水管段均通过管道与所述混流换热机组连通。

作为本实用新型的进一步说明，所述导热剂层由所述导热水泥套管与干热岩之间的缝隙中注入的导热剂和干热岩岩体裂缝中注入的导热剂组成。

作为本实用新型的进一步说明，所述地热井出水管段和地热井回水管段处于地下干热岩以上的部分外表面设置有保温水泥套管。

作为本实用新型的进一步说明，所述用户端回水管上设置有用户端循环泵。

作为本实用新型的进一步说明，所述地热井回水管段与所述混流换热机组连通的管道上设置有地热井循环泵。

作为本实用新型的进一步说明，所述地热井出水管段和地热井回水管段与所述混流换热机组连通的管道上均设置有地热井压力表。

与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果为：

1、本实用新型通过地热井出水管段、地热井水平管段和地热井回水管段形成U型井，与混流换热机组形成地下换热系统，使流体与干热岩层充分接触，获取热量，并且通过压裂岩体技术，向干热岩中注入导热剂，形成导热剂层，提高取热能力。

2、在地下管道上不同区段设置的导热水泥套管和保温水泥套管，不但起到固井的作用，还进一步提高热量的获取以及在输送过程中的保温效果，提高了地热能的利用率。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的深层地热及干热岩组合换热系统结构示意图。

图中：1、地热井出水管段；2、地热井水平管段；3、地热井回水管段；4、地热井压力表；5、换热站；6、混流换热机组；7、地热井循环泵；8、用户端循环泵；9、用户端回水管；10、用户端出水管；11、导热剂层；12、保温水泥套管；13、导热水泥套管。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技，术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。