Геотермальное устройство

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для извлечения геотермального тепла. Цель изобретения - расширение диапазона производительности . Геотермальное устройство содержит вертикальные нагнетательную скважину (НС) 1 и отводящую скважину (ОС) 2. НС 1 снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками (ПУ) 3 и 4, а также вертикальной трещиной (Т) 5 гидроразрыва, выполненной в зоне НС 1, и рядом дополнительных криволинейных скважин (КС) 6 с забойными 7 и выходными 8 участками (У), подключенных последними к ОС 2. Забойные У 7 КС 6 расположены по высоте на уровне ПУ 3 и 4 НС 1 и выведены в полость Т 5 на ее периферии . Производительность регулируют перераспределением расходов теплоносителя через ПУ 3 и 4, потоки от которых, проходя через Т 5 и КС 6, смешиваются в ОС 2 и обеспечивают температуру теплоносителя, заданную потребителем. 1 ил. S Ё О со со ю со XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 24 J 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ()с

Сд

Сд

hJ (л) V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691021/06 (22) 27.03.89 (46) 07.03,91. Бюл. 1Ф 9 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) Ю.Д.Дядькин, Э.И.Богуславский, С.Г.Гендлер, Г.М.Гайдаров, Ф.Ш.Шарафудинов и Н.Б.Мусаханов (53) 621.565 (088.8) (56) Берман Э. Геотермальная энергия, — М„

Мир, 1978, с, 185 — 187.

Авторское свидетельство СССР

hb 1307176, кл. F 24 J 3/08, 1986. (54) ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для извлечения геотермального тепла. Цель иэобретения— расширение диапазона проиэводительно„„Я „„1633237 Al сти. Геотермальное устройство содержит вертикальные нагнетательную скважину (НС) 1 и отводящую скважину (OC) 2. НС 1 снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками (ПУ) 3 и 4, а также вертикальной трещиной m 5 гидроразрыва, выполненной в зоне НС 1, и рядом дополнительных криволинейных скважин (КС) 6 с забойными 7 и выходными 8 участками (У), подключенных последними к ОС 2. Забойные У 7 КС 6 расположены по высоте на уровне ПУ 3 и 4

НС 1 и выведены в полость T 5 на ее периферии. Производительность регулируют перераспределением расходов теплоносителя через ПУ 3 и 4, потоки от которых, проходя через Т 5 и KC 6, смешиваются в ОС 2 и обеспечивают температуру теплоносителя, заданную потребителем, 1 ил.

Ф

1633237 р — динамическая вязкость теплоносителя, Па.с;

Составитель Г. Савватимский

Редактор И. Шулла Техред М.Моргентал Корректор С. Шекман

Заказ 609 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к геотермальной энергетике и может быть использовано для извлечения тепла из предварительно разрушенного высокотемпературного горного массива.

Цель изобретения — расширение диапазона производительности путем перераспределения расходов теплоносителя через перфорированные участки обсадной трубы нагнетательной скважины, На чертеже приведено геотермальное устройство.

Геотермальное устройство содержит вертикальные нагнетательную 1 и отводящую 2 скважины, первая из которых снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками 3 и 4, а также вертикальную трещину 5 гидроразрыва, выполненную и зоне нагнетательной скважины 1, и ряд дополнительных криволинейных скважин 6 с забойными 7 и выходными 8 участками, подключенных последними к отводящей скважине 2. Забойные участки 7 криволинейных скважин 6 расположены по высоте на уровне перфорированных участков 3 и 4 нагнетательной скважины 1 и выведены в полость трещины 5 на ее периферии, Геотермальное устройство снабжено теплообмен ником с трактами 9 и 10 соответственно греющего и нагреваемого теплоносителя и насосом 11. Центральные поперечные сечения перфорированных участков 3 и 4 расположены на расстояниях от верхней и нижней границ трещины 5, составляющих четверть полной высоты трещины.

Забойные участки 7 криволинейных скважин 6 расположены перпендикулярно оси скважины 1 предпочтительно на уровне центров перфорированных участков 3 и 4 по высоте. при этом длина I перфорированных участков 3 и 4 удовлетворяет соотношению

510 QP// !< 0,5hxp, где 0 — объемный расход теплоносителя, эакачиваемого в -один перфорированный участок 3 или 4, м /c; р — плотность теплоносителя (воды), кг/м;

hrp — полная высота трещины, м.

Геотермальное устройство работает следующим образом.

Холодная вода насосом 11 подается через перфорированные участки 3 и 4 нагнетательной скважины 1 в верхнюю и нижнюю части трещины 5. В процессе движения по трещине 5 вода в верхней части трещины 5 нагревается до температуры меньшей, чем заданная потребителем, а в нижней — до температуры большей, чем заданная потребителем. Поднимаясь к поверхности земли по криволинейным скважинам 6, потоки воды иэ верхней и нижней частей трещины 5 смешиваются в отводящей скважине 2, и вода принимает температуру, заданную потребителем. Устройство позволяет регулировать температуру нагретой воды, используя высотный температурный градиент в грунте путем перераспределения расходов, циркулирующих в верхней и нижней частях скважины 5, Это перераспределение расходов может быть обеспечено выбором соответствующих длин перфорированных участков 3 и 4 либо с помощью известных устройств для регулирования расхода (не показаны).

Формула изобретения

Геотермальное устройство, содержащее выполненные в грунте вертикальные нагнетательную и отводящую скважины, первая из которых снабжена обсадной трубой с двумя разнесенными по высоте перфорированными участками, о тл и ч а ю щеес я тем, что. с целью расширения диапазона производительности путем перераспределения расходов теплоносителя через перфорированные участки, в грунте в зоне нагнетательной скважины дополнительно выполнены вертикальная тре 4Ина гидрораэрыва и ряд дополнительных криволинейных скважин, подключенных к отводящей скважине забойными и выходными участками, первые иэ которых расположены по высоте на уровне перфорированных участков нагнетательной скважины и выведены в полость трещины на ее периферии.