[发明专利]取热不取水的井内循环地热开采系统及方法

说明书

本发明提供了一种取热不取水的井内循环地热开采系统及方法，井内循环地热开采系统包括：第一和第二采热井，穿过第一和第二地热层；第一和第二换热机构，设于第一和第二采热井中，具有第一和第二换热空间、第一和第二输入端口、第一和第二输出端口；第一输入端口与第一地热层连通，第一输出端口通过第一管道与第二地热层的一端连通；第二输入端口与第二地热层的另一端连通，第二输出端口通过第二管道与第一地热层的另一端连通，第一和第二管道上分别设有第一和二增压泵；第一和第二导热管，下端分别与第一和第二换热空间连通，上端延伸至地面。本发明实施例的方案具有采热效率高、开采速率快、成本低、热能利用率高、耗能少的优点。

技术领域

本发明涉及地热开采技术领域，尤其涉及一种无需注水井，携热流体在井内循环取热、可同时开发地热能且采热不采水、注采同井、在井网内循环的地热开采系统及方法。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对能源的需求量日益扩大，特别是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主的能源消费急剧上升。而化石能源不仅不可再生，其燃烧排放的二氧化碳等温室气体还会导致全球气候变暖，造成严重的环境污染问题，威胁人类社会的可持续发展。因此，大力发展清洁可再生能源已成为世界各国的能源策略。地热能作为一种绿色低碳、可循环利用的可再生清洁能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，具有优化能源结构、节能减排和改善环境的重要作用。并且与太阳能、风能、水能、潮汐能和生物质能等可再生能源相比，地热能基本不受地理位置、气候和季节的影响，并具有分布广、储量大、产量稳定和有效工作时间长等优势。

我国从上个世纪70年代开始进行地热发电，但在后续40多年时间里，我国地热发电发展缓慢，始终停滞不前。究其原因，一方面，我国已探明的地热资源储量规模小、品质差，大型高温地热田少；另一方面，现有地热开发方式取热功率有限，开采效率低，极大限制了地热发电应用。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本发明实施例提供了一种无需注水井，携热流体在井内循环取热、可同时开发地热能且采热不采水、注采同井、在井网内循环的地热开采系统及方法，可较佳的解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种取热不取水的井内循环地热开采系统，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和第一输出端口；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。

一种利用上述实施例所述的地热开采系统进行地热开采的方法，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；