阅读说明：本技术 一种井下智能集热系统 (Underground intelligent heat collecting system ) 是由 刘联军 于美丽 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：一种井下智能集热系统,其特征包括：垂直井(1)和水平井(13),所述垂直井(1)和水平井(13)相互连通,所述垂直井(1)和水平井(13)内壁上设有表面隔热套管(2),并用特殊水泥稳固,所述垂直井(1)中间垂直设有介质输入管(4)和介质输出管(5),所述介质输入管(4)、介质输出管(5)与垂直井(1)中心三者相互平行,所述介质输入管(4)和介质输出管(5)周围且位于垂直井(1)内填满隔热填充料(3)。(An intelligent heat collecting system in pit, its characterized in that includes: vertical well (1) and horizontal well (13), vertical well (1) and horizontal well (13) communicate each other, be equipped with surface heat insulating sleeve pipe (2) on vertical well (1) and horizontal well (13) inner wall to stabilize with special cement, be equipped with medium input tube (4) and medium output tube (5) perpendicularly in the middle of vertical well (1), medium input tube (4), medium output tube (5) and vertical well (1) center three are parallel to each other, medium input tube (4) and medium output tube (5) are around and lie in vertical well (1) intussuseption and fill up thermal-insulated filler (3).)

一种井下智能集热系统

技术领域

本发明属于井下集热系统技术领域，具体涉及一种井下智能集热系统。

背景技术

地热井井下智能集热系统是在地热开发的大背景下应运而生，地热供暖的核心是“取热不取水”，把井底的热量提取到井口来，因此，要求井底换热段及时补充热能，才能源源不断换取热量到井口，实现地热能的高效开发。

虽然随着地球的自转和公转，换热段热能存在自然补充，特别是在井深3000米的井底，由于温度较高，采热量相对较小，地热能自然补充较快，但受井筒体积限制，采热效率不高，井筒存在温度波动，本发明专利就是解决井筒周边热能及时补充的问题，降低井筒温度波动，提高采热量，从而实现地热能的经济高效开发。

目前很多地热井换热技术比较简单，直井、定向井换热效率很低，不能直接供暖，需要二次加热。

由于水平井、U型水平连通井换热效率较高，可直接供暖，但也存在提高效率问题，本发明专利地热井井下智能集热系统，可及时补充井筒热量，具有成本低、热换效果好的突出优点，可广泛应用于“深地取热不取水”的地热井，同时解决取水地热井的取热改造难题，对于报废地热井可实现“起死回生”，适合地热井经济有效开发，因此本申请人发明一种井下智能集热系统，以此来消除上述存在的问题，是具有很现实的意义，也是完全有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井下智能集热系统及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种井下智能集热系统，其特征包括：垂直井(1)和水平井(13)，所述垂直井(1)和水平井(13)相互连通，所述垂直井(1)和水平井(13) 内壁上设有表面隔热套管(2)，并用特殊水泥稳固。

优选的，所述垂直井(1)中间垂直设有介质输入管(4)和介质输出管(5)，所述介质输入管(4)、介质输出管(5)与垂直井(1)中心三者相互平行，所述介质输入管(4)和介质输出管(5)周围且位于垂直井(1) 内填满隔热填充料(3)。

优选的，所述垂直井(1)底部设有高效换热管柱(6)，所述高效换热管柱(6)中上部四周对称连通固定设有水平井高效换热管柱(12)，所述水平井高效换热管柱(12)伸入水平井(13)内部，所述水平井高效换热管柱(12)的周围填满了智能集热剂(7)和井筒净化剂(8)的混合物，所述高效换热管柱(6)与水平井高效换热管柱(12)之间相互连通。

优选的，所述介质输入管(4)底部与高效换热管柱(6)的进口固定密封连接，所述介质输出管(5)底部与高效换热管柱(6)的出口固定密封连接。

优选的，所述介质输入管(4)顶部通过介质管道与地热循环泵(11) 的出口固定密封连接，所述地热循环泵(11)的介质入口通过介质管道与用户换热器(10)的介质出口固定密封连接，所述用户换热器(10)的介质入口通过介质管道与用户循环泵(9)的介质出口固定密封连接，所述用户循环泵(9)介质入口处与介质输出管(5)顶部实行固定密封连接。

优选的，所述水平井(13)利用磨料水射流技术进行钻探，所述水平井(13)深度为100-150m。

优选的，所述井筒净化剂(8)采用西安古登堡能源技术有限公司研制的平衡活性水洗井，所述智能集热剂(7)采用西安古登堡能源技术有限公司研制的智能集热剂，所述高效换热管柱(6)和水平井高效换热管柱(12) 采用西安古登堡能源技术有限公司研制的高效热换管柱。

一种井下智能集热系统及其制作方法其有益效果如下：

换热效率较高，可直接供暖，但也存在提高效率问题，可及时补充井筒热量，运营成本低，热换效果好，可广泛应用于“深地取热不取水”的地热井，同时解决取水地热井的取热改造难题，对于报废地热井可实现“起死回生”，适合地热井经济有效开发。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提出的一种井下智能集热系统整体截面结构示意图。

图2为图1中A-A截面图。

图3为图1中B-B截面图。

图4为图2中虚线圆圈内放大示意图。

图5为本发明提出的一种井下智能集热系统中所述的高效换热管柱 (6)的截面图。

图6为本发明提出的一种井下智能集热系统中所述的高效换热管柱 (6)的俯视图。

图中：垂直井(1)，表面隔热套管(2)，隔热填充料(3)，介质输入管(4)，介质输出管(5)，高效换热管柱(6)，智能集热剂(7)，井筒净化剂(8)，用户循环泵(9)，用户换热器(10)，地热循环泵(11)，水平井高效换热管柱(12)，水平井(13)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种井下智能集热系统，其特征包括：垂直井1和水平井13，所述垂直井1和水平井13相互连通，所述垂直井1和水平井13内壁上设有表面隔热套管2，并用特殊水泥稳固。

本发明，优选的实施例中，所述垂直井1中间垂直设有介质输入管4 和介质输出管5，所述介质输入管4、介质输出管5与垂直井1中心三者相互平行，所述介质输入管4和介质输出管5周围且位于垂直井1内填满隔热填充料3。

本发明，优选的实施例中，所述垂直井1底部设有高效换热管柱6，所述高效换热管柱6中上部四周对称连通固定设有水平井高效换热管柱12，所述水平井高效换热管柱12伸入水平井13内部，所述水平井高效换热管柱 12的周围填满了智能集热剂7和井筒净化剂8的混合物，所述高效换热管柱 6与水平井高效换热管柱12之间相互连通。

本发明，优选的实施例中，所述介质输入管4底部与高效换热管柱6 的进口固定密封连接，所述介质输出管5底部与高效换热管柱6的出口固定密封连接。

本发明，优选的实施例中，所述介质输入管4顶部通过介质管道与地热循环泵11的出口固定密封连接，所述地热循环泵11的介质入口通过介质管道与用户换热器10的介质出口固定密封连接，所述用户换热器10的介质入口通过介质管道与用户循环泵9的介质出口固定密封连接，所述用户循环泵9介质入口处与介质输出管5顶部实行固定密封连接。

本发明，优选的实施例中，所述水平井13利用磨料水射流技术进行钻探，所述水平井13深度为100-150m。

本发明，优选的实施例中，所述井筒净化剂8采用西安古登堡能源技术有限公司研制的平衡活性水洗井，所述智能集热剂7采用西安古登堡能源技术有限公司研制的智能集热剂，所述高效换热管柱6和水平井高效换热管柱12采用西安古登堡能源技术有限公司研制的高效热换管柱。

本发明的使用过程如下：

高效换热管柱6与水平井高效换热管柱12内的换热介质通过在井下进行热交换后，经介质输出管5通过用户循环泵9将换热介质泵入用户换热器10进行热交换，给用户供暖，换热介质经用户换热器10交换热量后再经地热循环泵11通过介质输入管4进入地下的高效换热管柱6和水平井高效换热管柱12进行二次热交换，进行下一个循环使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。