专利名称：一种中深地层封闭循环热交换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及热交换系统领域，特别是涉及一种利用中深地层封闭循环热交换系统。
背景技术：
现有技术中，利用地暖供暖技术主要包括:
1、采用温泉水作为供暖热源。但是，地面温泉资源分布是自然的、有限度的。2、钻井开发中深层地下水。尽管配有回灌井，但回灌水量不充分是不可避免的，构成地面沉降风险。3、裸眼井换热，是半封闭循环，循环水与地下水相互交融、渗透，地下水源被人为污染。井壁长期被水浸泡，发生脱落、垮塌。上述几种现有技术都存在污染、高能耗、不可再生等各种的问题。
发明内容
本发明的目的，是提供一种利用中深地层封闭循环热交换系统。本发明技术方案如下:
一种中深地层封闭循环热交换系统，包括热能使用端、换热器及循环泵，其特征在于:还包括井眼、井口装置、固井套管及悬挂套管，所述井眼深度为1000-3500m，固井套管安装在井眼中，固井套管为金属材料，井壁与固定套管之间填充油井水泥；所述悬挂套管放入固井套管中，并通过井口装置悬挂、固定；
所述循环泵将水从环形空间注入井中，自上而下，与周围固井套管热交换，接近井底后，再从悬挂套管内返回地面，再通过换热器将热交换给热能使用端。进一步的，所述井眼井底的温度为60-90 0C0
本发明中深地层封闭循环热交换系统，与中深地层内表面金属套管换热，通过闭路水循环系统将地层的热量携带到地面。不与地层和地下水直接接触，具有如下有益效果:
1.提供可再生的、稳定的、极低运行成本的热源。2.不破坏、不污染未扰动的地下水。3.运行中实现废水、废气的零排放。4.适合城市中使用。5.使用寿命长。
图1是本发明的结构示意图。图中，热能使用端1、换热器2及循环泵3、井眼4、井口装置5、固井套管6、悬挂套管7、井底8、油井水泥9。图中箭头为本系统中的循环水流动方向。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。本发明一种中深地层封闭循环热交换系统，包括热能使用端1、换热器2及循环泵3，还包括井眼4、井口装置5、固井套管6及悬挂套管7。本系统利用增温层，即中深地层(深度2000 m左右)的6(T90 0C温度作为可再生的、清洁热源，因此，井眼4深度为1000-3500m。固井套管6安装在井眼4中，固井套管6为金属材料，井壁与固定套管5之间填充油井水泥9 ;悬挂套管7放入固井套管6中，并通过井口装置5悬挂、固定。本发明的运行如下:循环泵将水从环形空间注入井中，自上而下，与周围固井套管热交换，接近井底8后，再从悬挂套管内返回地面，再通过换热器将热交换给热能使用端。本发明的安装过程如下:
1、选择热能使用区域安装合适的石油钻井设备。2、钻井到达所需地层温度的裸眼井深(如，2000m )。3、将固井套管下入井中。4、用油井水泥填充和加固井壁与套管之间的间隙。5、再将悬挂套管放入井中，并悬挂、固定在井口。6、安装井口装置、换热器、循环泵等。当设计井口出水温度=60 ° C，进水温度=40° C，温差Λ t =20 °C，流量=50 ton/h,换热井生产出约1200 kW热能。生产热能过程中，仅消耗很少量的电能供循环泵使用，零排放。如果换热井用于城市小区集中供暖，在建筑节能达标情况下，一口井可提供大约2万平方米供暖面积的热能。
权利要求
1.一种中深地层封闭循环热交换系统，包括热能使用端、换热器及循环泵，其特征在于: 还包括井眼、井口装置、固井套管及悬挂套管，所述井眼深度为1000-3500m，固井套管安装在井眼中，固井套管为金属材料，井壁与固定套管之间填充油井水泥；所述悬挂套管放入固井套管中，并通过井口装置悬挂、固定； 所述循环泵将水从环形空间注入井中，自上而下，与周围固井套管热交换，接近井底后，再从悬挂套管内返回地面，再通过换热器将热交换给热能使用端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述井眼井底的温度为60-900C0
全文摘要
本发明涉及热交换系统领域，特别是涉及一种利用中深地层封闭循环热交换系统。包括热能使用端、换热器及循环泵，其特征在于还包括井眼、井口装置、固井套管及悬挂套管，所述井眼深度为1000-3500m，固井套管安装在井眼中，固井套管为金属材料，井壁与固定套管之间填充油井水泥；所述悬挂套管放入固井套管中，并通过井口装置悬挂、固定；所述循环泵将水从环形空间注入井中，自上而下，与周围固井套管热交换，接近井底后，再从悬挂套管内返回地面，再通过换热器将热交换给热能使用端。本发明提供可再生的、稳定的、极低运行成本的热源。不破坏、不污染未扰动的地下水。
文档编号F24J3/08GK103196249SQ20131015005
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月26日 优先权日2013年4月26日
发明者陈康生 申请人:王春梅