[发明专利]取热不取水的井内循环地热开采系统及方法

权利要求书

1.一种取热不取水的井内循环地热开采系统，其特征在于，包括：

第一采热井和第二采热井，穿过第一地热层和第二地热层；

第一换热机构，设于所述第一采热井中，具有第一换热空间、与所述第一换热空间连通的第一输入端口、第一输出端口；所述第一输入端口与所述第一地热层的一端连通，所述第一输出端口通过第一管道与所述第二地热层的一端连通，所述第一管道上设有第一增压泵；

第二换热机构，设于所述第二采热井中，具有第二换热空间、与所述第二换热空间连通的第二输入端口和第二输出端口；所述第二输入端口与所述第二地热层的另一端连通，所述第二输出端口通过第二管道与所述第一地热层的另一端连通，所述第二管道上设有第二增压泵；

第一导热管，其下端与所述第一换热空间连通，上端延伸至地面；

第二导热管，其下端与所述第二换热空间连通，上端延伸至地面；

其中，所述第一地热层、第一换热空间、第一管道、第二地热层、第二换热空间、第二管道顺次连通形成换热循环通道，所述换热循环通道中容置有携热流体，所述携热流体在所述第一增压泵和第二增压泵的作用在于所述换热循环通道中循环流动。

2.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述换热循环通道在携热流体循环流动的过程中处于真空状态。

3.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，还包括：用于向所述换热循环通道注入携热流体的注入管，所述注入管的下端与所述第一换热空间连通，上端延伸至地面。

4.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述第一管道上连接有第一封隔器，所述第一封隔器位于所述第一地热层和第二地热层之间并坐封在所述第一采热井的井壁上。

5.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述第二管道上连接有第二封隔器，所述第二封隔器位于所述第一地热层和第二地热层之间并坐封在所述第二采热井的井壁上。

6.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述第一导热管、第二导热管及所述第一输入端口和第二输入端口外包裹有保温套。

7.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述第一增压泵和第二增压泵的出口端分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器与设在地面的控制器信号连接，所述控制器用于控制所述第一增压泵和第二增压泵的泵输功率；

当所述第一压力传感器和第二压力传感器检测到的压力的差值大于预设阈值时，所述控制器控制两个增压泵中出口压力相对较大的增压泵的提高泵输功率，和/或，控制两个增压泵中出口压力相对较小的增压泵的降低泵输功率。

8.如权利要求1所述的井内循环地热开采系统，其特征在于，所述第一地热层位于所述第二地热层的上方，所述第一换热机构沿竖直方向位于所述第二换热机构的上方；所述第二采热井中下入有套管短节，所述套管短节的下端不低于所述第一地热层；所述套管短节连接有第三封隔器，所述第三封隔器坐封在所述第二采热井的井壁上。

9.一种利用如权利要求1至8任意一项所述的井内循环地热开采系统进行地热开采的方法，其特征在于，包括：

开启所述第一增压泵和第二增压泵，使携热流体进入所述第二地热层取热，被加热后的携热流体进入所述第二换热机构进行热交换，热量通过所述第二导热管传输至地面；

降温后的携热流体通过所述第二增压泵的作用，进入所述第一地热层取热，被加热后的携热流体进入所述第一换热机构进行热交换，热量通过所述第一导热管传输至地面；

降温后的携热流体再次通过所述第一增压泵的作用继续进入所述第二地热层取热，如此循环。

10.如权利要求9所述的地热开采方法，其特征在于，所述第一换热空间连通有注入管，所述注入管的上端延伸至地面；

在开启所述第一增压泵和第二增压泵的步骤之前，所述地热开采方法还包括：

通过所述注入管向所述换热循环通道注入携热流体，至携热流体将所述换热循环通道中的气体完全排出，停止注入。