多井连通循环加热提取深层地热的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多井连通循环加热提取深层地热。其特征在于：在地壳温度较高的地区钻多口3000米以上的深井，多井的底部相互连通，通过泵和阀门向深井注入和补充净化器净化后的水，此水在多口深井的高温区加热后，再通过电动机泵或汽轮机泵以及保温井管在一口井中以高温高压形式提升到近地面，在近地面，产出热水或经汽化器汽化的汽，供给采暖器或汽轮发电机，汽轮机泵也是靠自产的汽运行，采热后的水、汽通过与发电厂、供暖厂类同的处理，再输往井下循环加热，经汽化器未汽化的热水也输往井下循环加热。
【专利说明】多井连通循环加热提取深层地热
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新能源、具体是涉及一种将深层地热能提升到地面的多井连通循 环加热提取深层地热。
【背景技术】
[0002] 地球上的煤、气、石油的开采年限屈指可数，风能、太阳能、水能、核能都有限。地球 直径1. 3万公里，表面的地壳平均厚度只有18公里左右，陆地地壳平均厚度30多公里。在 地下3000米以上深度，地壳温度能达到KKTC以上。人类的足下有无限的能量。目前国内 外商业运行的地热仅限于将地下热水提到地面，属于浅层地热。这只能在个别有地热水的 地方，大量开采还会产生地面下沉，地下水位下降。此项的目标就是将无地热水的深层地热 提升到地面，供人类发电、供暖。这是人类未来取之不尽的绿色能源。
[0003] 对于深层地热的开发，目前国际上采取的是提取某块干热岩热储中的有限能量， 即在相距近1000米处钻数口深井，在井底将岩石压裂，从一口深井注入高压水，再在另数 口井提取经岩石加温的高温水。此提取地热的方式，有热储下降、发电功率下降的现象，总 价也高，始终未能商业运行。还有一种万米深井提取深层地热的方式，在万米深井井底将水 汽化，此种在井底数百个大气压下的汽化，实施难度较大，同时费用极高，经济上意义不大。 还有单井提取地热的方式，设单井提取深井地热的热量为6,提升过程的损失为5,有效提 取量仅为1，单井提取热量有限，再减去损失就剩下不多，另外，在单井中同时实现注入和提 取的技术也较复杂。
【发明内容】
[0004] 本发明就是针对上述问题和现有技术提出的一种将地壳深处的热能提升到地面 的多井连通循环加热提取深层地热的新途径。
[0005] 本发明为解决上述问题采取的方案，其包括：在地壳温度较高的地区钻两口以上 深井，深井底部连通，通过泵和阀门向多口深井注入和补充净化后的常温水。此水在多口深 井的高温区加热后，再在某一 口井内，通过汽轮机泵或电动机泵以及保温井管以高温高压 形式提升到近地面。再在地面附近，产出热水供给采暖器，通过汽化器产出蒸汽供给汽轮机 发电机。之后再将采热后的水或汽通过与发电厂、供暖厂类同的处理，再输往井下循环使 用。对于发电，将提升到近地面未能汽化的热水，放回深井再加热。这样，以水为介质，用多 井井下循环加热，再通过单井提升到近地面，实现提取深层地热。
[0006] 按上述方案：所述多井，是井底连通的两口以上深井，其中一口是将多井加热后的 高温高压水提到地面的主井，其余均是只加热注入水的付井，其提取的热能是单井提取的 多倍，而只在一口井中有提取过程的热能损失。
[0007] 按上述方案：所述主井，其内有保温管，高温高压水通过保温管提到地面的热量损 失小，在保温管和主井井壁之间还可通过注入的水循环加热。
[0008] 按上述方案：所述付井，分上下两段，上段在地热低温区有保温管，能减少循环水 的热量损失，下段在地热温度较高区，是用于加热的裸井。
[0009] 按上述方案：所述汽轮机泵，是在电动机泵启动整个系统产出蒸汽后，用自产蒸汽 工作，汽轮机泵工作后，可断开电动机泵，整个系统靠自身的地热运行，不必再消耗大量外 部能源。
[0010] 按上述方案：所述保温井管是用保温材料做成，如胶管、塑料管，也可以是有保温 层的金属管道。
[0011] 按上述方案：所述采暖就将提到近地面的热水，通过阀门和调整泵速，调整到合适 的供暖温度，再用分配器分供到各采暖单元。
[0012] 按上述方案：所述的提到近地面的高温高压水汽化，是指在出井前，通过井下汽化 器汽化，也可出井后在地面汽化。
[0013] 按上述方案：所述汽化器，此汽化器能减压扩容，还能由循环流经的高温水提供汽 化所需的热能。
[0014] 其优点：
[0015] 1.在无温泉处，也能提取地下巨大热能。此发明不损害地下水，无地面深降，不需 回灌。
[0016] 2.地球内部热能巨大，绿色、稳定、廉价、千秋万代用之不竭。在深层地热中提取一 点热能，就像在大海中提取几桶海水。
[0017] 3.多井加热、单井提升热能。能大幅减少热能提升过程损失。能有效提取深层地 热，如单井提取的热能为6,热能损失为5,则提取的热能只有1。在6 口井时，提取的热能为 36,热能损失仍为5,则有效提取的热能为31。
[0018] 4.单井提水、多井入水，使多井的功能单一。与单井注水、单井提水相比，井的结构 简化，费用降低。
[0019] 5.与钻万米深井相比，经济性突出。钻5000米深井约需1000万元。再增加5000 米达到一万米可能就要增加到5亿元，而其增加提取热能的井壁只有五千米，增加的井底 温度只有约150°C，在经济上很不合算。同时，将万米深井的热能提到地面，要比从5000米 深处提到地面困难很多。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 附图为本发明的结构示意图
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的结构进一步加以详细说明
[0022] 在地温温度较高的地区钻多口 3000米以上的深井，其中一井为提升井下高温水 的主井1，其余为注入待加温水的付井2。主井1的管道、付井2上部的管道以及地面的高 温部分均有保温层4。通过泵11、单向阀12向主井1和付井2注入净化器9净化后的常温 水5。此水在深井高温区裸井加热成高温水3,再通过电动机泵8或汽轮机泵7以及保温管 4以高温高压形式提升到近地面。再在地面附近，产出热水15或通过汽化器6产出汽16， 供给采暖器或汽轮发电机。之后将采热后的水、汽通过与发电厂、供暖厂类同的处理，再输 往井下循环使用。
[0023] 采暖时，关闭阀门13和汽阀17,通过补水泵11、单向阀12将蓄水池10中经净化 器9净化的水注入主井1、付井2进行加热。然后通过主井1内的保温管4提到近地面。再 通过水阀14放出经深井加热的热水15,供给采暖等需要热水之处。用后的废水再回到净化 器9中重复使用。
[0024] 对于发电，则关闭水阀14,打开阀门13,使系统中的水注入各井，到井下的高温段 加热，然后再通过保温管4提到近地面的汽化器6,汽化后的汽16通过汽阀17放出，循环供 给汽轮机发电或其它需要蒸汽之处。对于未能汽化的热水，通过阀门13放回到各深井再加 热。对于产出蒸汽后系统损失的水，由补水泵11通过单向阀12向系统注入。对于供汽后 回收的水，流入净化器9,再重复使用。对于系统工作过程损失的水，由蓄水池10补充。
[0025] 推动系统工作的动力由并列安装的汽轮机泵7和电动机泵8执行。启动时由电动 机泵8推动，系统运转产出蒸汽后，由汽轮机泵7推动系统工作，此时，关闭电动机泵7。汽 轮机泵7无法工作时，也可由电动机泵8替代。
【权利要求】
1. 一种多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：本发明涉及一种多井连通循环 加热提取深层地热，其特征在于：在地壳温度较高的地区钻多口 3000米以上的深井，多井 的底部相互连通，通过泵和阀门向深井注入和补充净化器净化后的水，此水在多口深井的 高温区加热后，再通过电动机泵或汽轮机泵以及保温井管在一口井以高温高压形式提升到 近地面，在近地面，产出热水或经汽化器汽化的汽，供给采暖器或汽轮发电机，汽轮机泵也 是靠自产的汽运行，采热后的水、汽通过与发电厂、供暖厂类同的处理，再输往井下循环使 用，经汽化器未汽化的热水也输往井下循环加热。
2. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述多井，是井底连 通的两口以上深井，其中一 口是将多井加热后的高温高压水提到地面的主井，其余均是只 加热注入水的付井，其提取的热能是单井提取的多倍，而只在一口井中有提取过程的热能 损失。
3. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述主井，其内有保 温管，高温高压水通过保温管提到地面的热量损失小，在保温管和主井井壁之间还可通过 注入的水循环加热。
4. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述付井，分上下两 段，上段在地热低温区有保温管，能减少循环水的热量损失，下段在地热温度较高区，是用 于加热的裸井。
5. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述汽轮机泵，是在 电动机泵启动整个系统产出蒸汽后，用自产蒸汽工作，汽轮机泵工作后，可断开电动机泵， 整个系统靠自身的地热运行，不必再消耗大量外部能源。
6. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述保温井管是用 保温材料做成，如胶管、塑料管，也可以是有保温层的金属管道。
7. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述采暖就将提到 近地面的热水，通过泵速和阀门调整到合适的供暖温度，再用分配器分供到各采暖单元。
8. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述的提到近地面 的高温高压水汽化，是指在出井前，通过井下汽化器汽化，也可出井后在地面汽化。
9. 根据权利1所述多井连通循环加热提取深层地热，其特征在于：所述汽化器，此汽化 器能减压扩容，还能由循环流经的高温水提供汽化所需的热能。
【文档编号】F24J3/08GK104101121SQ201310124966
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】倪元武 申请人:倪元武, 倪巧雯