Геотермальное устройство Советский патент 1991 года по МПК F24J3/08 

Изобретение относится к геотермальной энергетике и может быть использовано для извлечения тепла из предварительно разрушенного высокотемпературного горного массива.

Цель изобретения - расширение диапазона производительности путем перераспределения расходов теплоносителя через перфорированные участки обсадной трубы нагнетательной скважины.

На чертеже приведено геотермальное устройство.

Геотермальное устройство содержит вертикальные нагнетательную 1 и отводящую 2 скважины, первая из которых снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками 3 и 4, а также вертикальную трещину 5 гидроразрыва, выполненную в зоне нагнетательной скважины 1, и ряд дополнительных криволинейных скважин 6 с забойными 7 и выходными 8 участками, подключенных последними к отводящей скважине 2. Забойные участки 7 криволинейных скважин 6 расположены по высоте на уровне перфорированных участков 3 и 4 нагнетательной скважины 1 и выведены в полость трещины 5 на ее периферии.

Геотермальное устройство снабжено теплообменником с трактами 9 и 10 соответственно греющего и нагреваемого теплоно- сителя и насосом 11. Центральные поперечные сечения перфорированных участков 3 и 4 расположены на расстояниях от верхней и нижней границ трещины 5, составляющих четверть полной высоты трещины.

Забойные участки 7 криволинейных скважин б расположены перпендикулярно оси скважины 1 предпочтительно на уровне центров перфорированных участков 3 и 4 по высоте, при этом длина I перфорированных участков 3 и 4 удовлетворяет соотношению

Ор/р К 0,5 hTp, где Q - объемный расход теплоносителя, закачиваемого в один перфорированный участок 3 или 4, м3/с;

р - плотность теплоносителя (воды). кг/м3;

ц - динамическая вязкость теплоносителя, Па-с;

hTp - полная высота трещины, м. Геотермальное устройство работает

следующим образом.

Холодная вода насосом 11 подается через перфорированные участки 3 и 4 нагнетательной скважины 1 в верхнюю и нижнюю части трещины 5. В процессе движения по

трещине 5 вода в верхней части трещины 5 нагревается до температуры меньшей, чем заданная потребителем, а в нижней - до температуры большей, чем заданная потребителем. Поднимаясь к поверхности земли

по криволинейным скважинам 6, потоки воды из верхней и нижней частей трещины 5 смешиваются в отводящей скважине 2, и вода принимает температуру, заданную потребителем. Устройство позволяет регулировать температуру нагретой воды, используя высотный температурный градиент в грунте путем перераспределения расходов, циркулирующих в верхней и нижней частях скважины 5. Это перераспределение

расходов может быть обеспечено выбором соответствующих длин перфорированных участков 3 и 4 либо с помощью известных устройств для регулирования расхода (не показаны).

Формула изобретения

Геотермальное устройство, содержащее выполненные в грунте вертикальные нагнетательную и отводящую скважины, первая из которых снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками, отличающее- с я тем, что, с целью расширения диапазона производительности путем перераспределения расходов теплоносителя через перфорированные участки, в грунте в зоне нагнетательной скважины дополнительно выполнены вертикальная трещина гидроразрыва и ряд дополнительных криволинейных скважин, подключенных к отводящей

скважине забойными и выходными участками, первые из которых расположены по высоте на уровне перфорированных участков нагнетательной скважины и выведены в полость трещины на ее периферии.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для извлечения геотермального тепла. Цель изобретения - расширение диапазона производительности. Геотермальное устройство содержит вертикальные нагнетательную скважину (НС) 1 и отводящую скважину (ОС) 2. НС 1 снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками (ПУ) 3 и 4, а также вертикальной трещиной (Т) 5 гидроразрыва, выполненной в зоне НС 1, и рядом дополнительных криволинейных скважин (КС) 6 с забойными 7 и выходными 8 участками (У), подключенных последними к ОС 2. Забойные У 7 КС 6 расположены по высоте на уровне ПУ 3 и 4 НС 1 и выведены в полость Т 5 на ее периферии. Производительность регулируют перераспределением расходов теплоносителя через ПУ 3 и 4, потоки от которых, проходя через Т 5 и КС 6, смешиваются в ОС 2 и обеспечивают температуру теплоносителя, заданную потребителем. 1 ил. S Ё О со со ю со XI