一种地热井同轴套管内管分段配重系统的制作方法

文档序号:35103172发布日期:2023-08-10 12:20阅读:80来源:国知局

本发明涉及地热井,具体涉及一种地热井同轴套管内管分段配重系统。


背景技术:

1、全球地热资源十分丰富,约为全球煤热值当量的1.7亿倍,是全世界现产煤炭总发热量的2000倍。以地下3km以内地热能计算,即使按1%的利用率来考虑,相当于29000亿吨标煤能量。随着能源行业产业政策调整和人类对能源需求不断提高,能源结构形式已由传统能源结构为主渐渐过渡到以新能源、清洁能源、可再生能源为主发展方向,“坚持绿色低碳引领,壮大清洁能源产业,推动高质量发展”的能源战略布局已将地热能应用技术发展推送到前沿。地热资源综合开发利用,其社会、经济和环境效益显著,在发展国民经济中已显示出越来越重要作用。

2、对中深层同轴套管地热井换热技术,由于内管长度长且材料密度一般低于换热介质密度,在地热异常区,井底温度一般可达90~110℃,对高温状态下材料热稳定性、伸缩率及拉伸强度等参数要求很高。

3、目前针对内管浮力解决还存在一些问题。常规方法是根据计算浮力差,在井底进行一次性配重,当中深层地热井深度达到3000m,配重需占用井底长度20m或更多。下部温度高,可作为良好的取热段,如被用作配重段占用,在目前取热不取水的技术条件下,底部很大一段管无法换热,造成很大浪费,没有充分发挥出地热管的经济性。第二方面,井底配置重量大,对材料高温环境下的承受拉伸强度要求更高,也给稳定安全运行带来很大隐患;中深层井深大,井下情况复杂,一旦发生材料开裂或断裂,将大大影响到取热效果,严重时,可导致换热失败。

4、中国实用新型专利cn215632769u公开了一种无干扰中深层地热井内套管配重设备,该设备包括由上到下一次串联连接的内套管连接器、多个配重器、连接钢丝和引导器组成,上述专利虽然在配重方面发挥一定作用,但该专利仍然存在问题,专利中采用的钢丝固定会存在不牢固及水下容易生锈脱离;配重器未做水力减阻处理措施,导致换热介质运行阻力过大;集中某一段进行配重,对靠近配重端负荷过大等问题需要解决。综上所述,现有技术未能很好的解决中心管配重稳定性、降低换热介质阻力等问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷,本发明提供了一种地热井同轴套管内管分段配重系统。

2、一种地热井同轴套管内管分段配重系统,包括外管、内管和多个配重管,所述外管伸入并固定于所述地热井中,所述内管位于所述外管中,所述内管由多段不同分段的分管连接而成,所述多个配重管分别套设于所述不同分段的分管上。

3、可选的,所述配重管的内径比所述内管的外径大1-20mm;所述配重管的外径小于所述外管的内径20-40mm;在不同分段的分管结合处形成支撑所述配重管的凸环;所述分管通过热熔连接,通过翻边形成上述凸环;在所述配重管的两端形成倒角;在所述配重管的内壁与所述内管的外壁间形成有装配空腔,在位于所述配重管两端的所述装配空腔中设置有l型橡胶密封圈;所述l型橡胶密封圈包括垫圈,在所述垫圈上形成环形凸起,所述垫圈的内径与所述环形凸起的内径相等,所述垫圈的外径大于所述环形凸起的外径;所述环形凸起采用圆台形,所述圆台的直径由上至下逐渐增加;在所述配重管的侧壁开设有排气口。

4、本发明的有益效果是:通过此种工艺设计,防止内管因浮力的问题而发生断裂情况,同时也为内管施加扶正器安全下放提供了条件;通过分段配重,使材料受力均衡,比一次性井底配重受力更小,避免局部受力过大,提高了材料使用寿命;分段配重及底部高温条件下,材料所受的拉伸强度大幅度减少,对优化内管材料选型提供了更多的选择空间,有利于降低内管成本,有效解决地热井初投资过大问题,推动清洁高效地热能开发利用。



技术特征:

1.一种地热井同轴套管内管分段配重系统,其特征在于,包括外管、内管和多个配重管,所述外管伸入并固定于所述地热井中,所述内管位于所述外管中,所述内管由多段不同分段的分管连接而成,所述多个配重管分别套设于所述不同分段的分管上。

2.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,所述配重管的内径比所述内管的外径大1-20mm。

3.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,所述配重管的外径小于所述外管的内径20-40mm。

4.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,在不同分段的分管结合处形成支撑所述配重管的凸环。

5.根据权利要求4所述的分段配重系统,其特征在于,所述分管通过热熔连接,通过翻边形成上述凸环。

6.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,在所述配重管的两端形成倒角。

7.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,在所述配重管的内壁与所述内管的外壁间形成有装配空腔,在位于所述配重管两端的所述装配空腔中设置有l型橡胶密封圈。

8.根据权利要求7所述的分段配重系统,其特征在于,所述l型橡胶密封圈包括垫圈,在所述垫圈上形成环形凸起,所述垫圈的内径与所述环形凸起的内径相等,所述垫圈的外径大于所述环形凸起的外径。

9.根据权利要求8所述的分段配重系统,其特征在于,所述环形凸起采用圆台形,所述圆台的直径由上至下逐渐增加。

10.根据权利要求1所述的分段配重系统,其特征在于,在所述配重管的侧壁开设有排气口。


技术总结
本发明公开了一种地热井同轴套管内管分段配重系统,包括外管、内管和多个配重管,所述外管伸入并固定于所述地热井中,所述内管位于所述外管中,所述内管由多段不同分段的分管连接而成,所述多个配重管分别套设于所述不同分段的分管上。本发明通过分段配重,使材料受力均衡,比一次性井底配重受力更小,避免局部受力过大,提高了材料使用寿命。

技术研发人员:李彦,唐远程,韦启珍,孙志云,卢小龙,陈贺伟,李俊宇
受保护的技术使用者:中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/14
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