[发明专利]具有连通器的地热井

说明书

具有连通器的地热井由以下构成：A)内部管道(20)，其适于传送流入物(41)，直到井深度的水平高度；B)用于调节流体压力的入口泵(40)；C)外部管道(10)，其与内部管道(20)同轴，所述外部管道的直径适于允许流体从井的远侧端部向上上升到热用户装置；D)凸缘(24)，其位于内部管道(20)上，用于与通过由金属杆或板构成的多个间隔件(14)连接到外部管道(10)的套环(15)接合；E)检测传感器(60)，其适于将关于管道(10，20)的振荡的信息传送到软件；F)适于避免过压力的自动安全阀(70)；G)驱动调节阀(71)，其适于将关于流体压力的信息传送到软件；H)专用软件，用于通过监控井内的流体循环来确保安全性，其适于在入口泵(40)上、调节阀(71)上以及在多个致动器上操作，用于减缓振荡并防止微震的发生。

技术领域

本发明涉及替代且可再生能源，特别是涉及使用在底土的最深层中发现的热量作为主要能源的能量转换设备。更具体地，本专利提供了一种新的创新性的地热井，其适于将热量从底土传送到引入井中的水，从而解决了迄今为止在这种类型的设备中观察到的危害。

背景技术

地热能量是来自地质热源的能量，并且在相对短的操作时间内，其可以被认为是替代的可再生的能源。它基于对地热梯度(即，地球的自然热)的利用，这是由于通过放射性元素(诸如铀、钍和钾)的自然核衰变过程所释放的热能。穿透地表下方的深层，温度逐渐升高，进入地壳中平均每公里增加约30℃，进入地幔中每公里增加约80℃。这些是平均值。事实上，热梯度可能甚至几十倍地更高或更低。然而，这种能量的沉积层有时太深而无法利用它们。提取和使用在地球中捕获的能量需要确定具有正热异常的区域(其中地热是集中的)：这些区域通常被称为地热储集层或沉积层。

至少从旧石器时代开始，热源就被用于沐浴。在公元一世纪，罗马人征服了苏利斯泉(Aquae Sulis)(当今英国的巴斯)，并利用其热源提供公共沐浴和地暖。进入这些沐浴的费用代表了地热能量的首次商业用途。用于一个地区的最古老的地热系统安装在法国的肖德赛格(Chaudes-Aigues)，并于14世纪开始运营。第一次工业利用追溯到1827年，当时在托斯卡纳的拉尔代雷洛(Larderello)，间歇泉的蒸汽被用于从泥火山中提取硼酸。

在1892年，美国博伊西(爱达荷州)的第一个加热系统直接由地热能量供应，并于1900年在俄勒冈州复制。自1943年以来，冰岛和托斯卡纳一直使用深层地热井和间歇泉来加热温室。

在20世纪，电能需求促成考虑地热能量作为用于产生电能的主要来源。皮耶罗·基诺里·孔蒂(Piero Ginori Conti)王子于1904年7月4日在同一拉尔代雷洛油田实验了第一台地热发电机，从酸中提取地热能量由此开始。该实验能够照明四个灯。后来，在1911年，在同一地点建立了史上第一个商业地热设备。

我们希望参照由著名的“MIT”(麻省理工学院)进行的研究更加深入地了解当前能源应用的课题。

通过利用地热梯度获得的能量目前占全球能量需求的至少2％。然而，根据前面提到的研究，在我们脚下，由地热产生的能量潜力总计约为12,600,000Z焦耳。

考虑到地球上每年的能量需求总计约0.5Z焦耳，并且考虑到现代技术使我们能够使用所述能量中的仅2000Z焦耳，显然仅利用地热能量就足以通过绿色能量满足整个地球在接下来的4000年里的能量需求。

针对优化地热设备的研究促成了对利用与低沸点系数流体(中焓地热)相互作用的二元循环设备的开发。在这些设备中，水和氨的混合物提供了良好的转换产率。此外，卡林(Kaline)方法促成了相对于二元循环设备的进一步3％的优化产率。

二元循环设备于1967年首次在苏联展出，并且其随后在1981年被引入美国。这种能量使得能够相对于过去从非常低温的能源产生电能。