一种地热资源取热井结构的制作方法

本技术涉及地热，特别涉及一种成井较浅的地热资源取热井结构。

背景技术：

1、目前，地热资源是绿色低碳清洁、可循环利用的再生能源，对节能减排，改善大气环境及实现“双碳”目标具有重要作用，岩型地热是目前一种新型的采热方式，该技术不采水，不破坏地层，是一种洁净绿色的才热方式，该方式具体为将地面的水注入干热岩地热井，与井内高温岩层换热后抽至地面利用，但是在陕南秦岭山区，受地质条件的限制，地层上部覆盖层较薄，地热水井成井深度较浅，采用此种方式导致经过井下换热后输送至地面的过程中，换热后的高温水在井口处与输入的低温水会进行二次换热，且在由于将普通井水注入地热井中，降低了输送至地面的热水的温度，导致供热能力偏低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供一种地热资源取热井结构，用以提高成井较浅的地热水井在井口的出水温度较低的情况。具体方案为：

2、一种地热资源取热井结构，包括固井套管和取热管，所述固井套管设置在地热井的内壁，且沿着地热井的长度方向设置；

3、所述取热管设置在所述固井套管内，沿所述固井套管长度方向设置，所述取热管与所述固井套管之间形成环形通道；

4、换热介质沿固井套管的入口流入所述环形通道内，且与所述地热井四周的岩层进行换热，并自所述取热管的入口流动至所述取热管内，通过潜水泵沿所述取热管抽至地面；

5、所述取热管的管壁包括由内到外设置的保温腔、蓄热腔以及隔热腔；

6、所述保温腔与蓄热腔连通，所述保温腔和蓄热腔沿着井壁长度方向从井底延伸到地面；

7、所述隔热腔与蓄热腔隔断，所述隔热腔沿着蓄热腔长度方向设置在蓄热腔靠近地面一端的外侧；

8、所述蓄热腔的径向尺寸从井底到地面变大，所述保温腔、隔热腔以及蓄热腔的径向尺寸相匹配，所述保温腔、隔热腔以及蓄热腔构成的取热管管体的截面呈长方形。

9、优选的，所述保温腔内填充有保温棉，

10、所述蓄热腔内填充有导热材料；

11、所述隔热腔内填充有隔热材料。

12、优选的，所述保温腔和蓄热腔的径向尺寸压着井壁长度方向分段变化，所述分段长度均为20米，

13、所述隔热腔的长度为20-50m。

14、优选的，所述蓄热腔靠近保温腔的一侧均匀设置有若干散热孔，

15、所述散热孔与第一隔热腔连通；

16、所述保温腔内设置有若干导热槽。

17、优选的，所述固井套管包括吸热层和散热层，

18、所述吸热层外侧与井内壁接触，所述吸热层内侧与散热层抵接，所述吸热层包括导热树脂和承重筋条，

19、所述承重筋条呈纵横交错的网状结构；

20、所述导热树脂填充于整个导热层并将承重筋条整个包裹在里面。

21、优选的，所述散热层呈为螺旋翅片、板式翅片状中的任意一种。

22、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

23、本实用新型提供的地热资源取热井结构，地热井内通过固井套管可避免地层中的水涌入固井套管内，而且可以防止井筒塌缩；同时固井套管内设有取热管，以便取热管与固井套管之间形成环形通道，以便换热介质在环形通道流动且与地热井四周的岩层进行换热，并在自取热管的入口流动至取热管内，以沿取热管抽至地面；通过取热管的设置减缓取热管内外换热介质之间换热，进而避免取热管内换热介质热量的损失，以提高地热井的供热能力；通过设置蓄热腔对井内的热能进行充分利用，蓄热腔了将井内的地热能传输到保温腔内，从而提高了保温腔的保温效果，更进一步的减缓了井口处高温水的热量流失，提高了地热能的利用率，提高了地热井的供热能力；

24、该地热资源取热井结构通过将取热管设置为保温腔、蓄热腔以及隔热腔克服或减少高温水与低温水经取热管换热情况，较小了高温水热量的损失，提升单井的供热量和供热温度品质。

25、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种地热资源取热井结构，包括固井套管(1)和取热管(2)，其特征在于，所述固井套管(1)设置在地热井的内壁，且沿着地热井的长度方向设置；

2.根据权利要求1所述的一种地热资源取热井结构，其特征在于，所述保温腔(12)内填充有保温棉，

3.根据权利要求2所述的一种地热资源取热井结构，其特征在于，所述保温腔(12)和蓄热腔(5)的径向尺寸沿着井壁长度方向分段变化，所述分段长度均为20米，

4.根据权利要求2所述的一种地热资源取热井结构，其特征在于，所述蓄热腔(5)靠近保温腔(12)的一侧均匀设置有若干散热孔，

5.根据权利要求1所述一种地热资源取热井结构，其特征在于，所述固井套管(1)包括吸热层(6)和散热层(7)，

6.根据权利要求5所述的一种地热资源取热井结构，其特征在于，所述散热层(7)呈为螺旋翅片、板式翅片状中的任意一种。

技术总结
本技术提供了一种地热资源取热井结构。包括固井套管和取热管，取热管与所述固井套管之间形成环形通道；换热介质沿固井套管的入口流入环形通道内，且与地热井四周的岩层进行换热；取热管包括保温腔、蓄热腔以及隔热腔；保温腔位于蓄热腔远离井壁的一侧并与蓄热腔连通，保温腔和蓄热腔沿着井壁长度方向从井底延伸到地面；隔热腔在蓄热腔靠近地面的一端外侧；蓄热腔的径向尺寸从井底到地面变大，保温腔、隔热腔以及蓄热腔构成的取热管管体的截面呈长方形。通过将取热管设置为保温腔、蓄热腔以及隔热腔克服或减少高温水与低温水经取热管换热情况，减小了高温水热量的损失，提升单井的供热量和供热温度品质。

技术研发人员：孙文利,熊应兴,王昕,张力,王昆
受保护的技术使用者：陕西工程勘察研究院有限公司
技术研发日：20230418
技术公布日：2024/1/15