Способ извлечения геотермальной энергии горных пород Советский патент 1978 года по МПК F24J3/08 

ления пород, ориентированную в вертикальной плоскости. Чтобы при перетоке теплоносителя по части ствола зарядных скважин не миновать основную массу раздробленных пород, в стволе скважин ставят цемент ную перемычку 3. Затем бурят эксплуатационную скважину 4, которой располагают в нижней части полукольце вой системы, а в верхней части вьшолкяют отверстия 5, соединяквдие ствол скважины с искусственно созданной теп лообменной системой. Таким образом, создают замкнутую систему теплообмена: раздробленные и трещиноватые поРОДЫ - ствол скважины. Систему теплообмена через скважину 4 частично заполняют жидким теплоноси телем, имегацим температуру кипения ниже температуры горных пород. В результате теплообмена с нагреты ми горными породами жидкий теплоноситель испаряется и заполняет подземную систему теплообмена. В эксплуатационной скважине 4 устанавливают теплообменник 6, через который с поверхности прокачивают рабочий агент . Последний в результате теплообмена с теплоносителем нагревается и выносит тепловую энергию горных пород на поверхность к потребителю . Если рабочий агент прокачивается через теплообменник (например, типа труба в трубе) с направлением движен в межтрубном пространстве снизу ввер то в результате теплообмена температура стенок теплообменника понижается и на их поверхности происходит ко денсация теплоносителя, находящегося первоначально в паровой фазе. Таким образом, часть 7 ствола скважины заполняется сконденсировавшимся теплон сителем, а часть 8 ствола скважины паровой фазой. Соотношение этих интервалов зависит от длины теплообмен ника, температуры горных пород и режима циркуляции теплоносителя. Избыточное давление столба жидкости (ско денсированного теплоносителя) обеспе чивает естественную циркуляцию теплоносителя по замкнутому контуру. С целью интенсификации теплообмена между теплоносителем и рабочим агентом на внутренней стороне внешне трубы теплообменника устанавливают направляквдие лопасти (крыльчатки) 9, посредством которых теплообменник при циркуляции теплоносителя приобре тает вращательное движение. При вращении теплообменника на его внешней поверхности обеспечиваются условия для перехода от пленочной конденсаци (что будет иметь место при неподвижном состоянии теплообменника) к капельной. Для того, чтобы более эффективно использовать напор, создаваемый избыточным давлением сконденсировавшегося теплоносителя, теплообменную систему в горных породах создают таким образом, чтобы основной нагрев и испарение теплоносителя происходили в ее нижней части. Для этого наибольшее количество и наиболее мощные взрывы производят в нижней части теплообменной системы (ниже или на уровне забоя эксплуатационной скважины). При сооружении теплообменной системы в породах с температурой 7100 С в качестве теплоносителя используют пресную, высокоминерализованную, например морскую, воду или сточные воды промышленных предприятий, предназначенные для захоронения, Посколь ку в стволе скважины будет постоянно находиться только сконденсированная вода, то коррозийного разрушения оборудования наблюдаться не будет. При сооружении теплообменной системы в горных породах с температурой ниже в качестве теплоносителя используют жидкости, температура кипения которых ниже температуры горных пород, например хлороформ, четыреххлористый углерод и др. Формула изобретения Способ извлечения геотермальной энергии горных пород, заключающийся в отборе ее заканчиваемым теплоносителем и передаче от теплоносителя к рабочему агенту, включающий создание зоны дробления пород, бурение в этой зоне скважины, установление гидродинамической связи скважины с верхней и нижней частями зоны дробления, размещение в скважине теплообменника и затем закачку теплоносителя в нижнюю часть зоны дробления с последующим осуществлением в теплообменнике циркуляции рабочего агента, отличающийся тем, что, с целью повьвиения эффективности извлечения тепловой энергии за счет увеличения объема вовлекаемых в теплообмен пород и интенсификации отбора тепловой энергии теплоносителем, зону дрюбления создаиот полукольцевой формы, ориентирюванной в вертикальной плоскости, а в качестве теплоносителя используют жидкость, температура кипения которой ниже температуры горных пород. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Power, 114, 1970, WS, j.7l. 2.Авторское свидетельство СССР 322084, кл. F 24 j 3/02, 1970.