一种地热资源同井注采循环利用方法及装置与流程

1.本发明涉及地热资源利用装置技术领域，具体为一种地热资源同井注采循环利用方法及装置。


背景技术：

2.地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能，它不仅是一种十分宝贵的综合性矿产资源，还是一种洁净的能源资源，其功能多，用途广，可供发电、采暖等利用，多年的实践表明，地热资源的综合开发利用，其社会、经济和环境效益均很显著，在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用。
3.现在技术中，在进行地热资源开采时，主要采用单井采高温地层水，经过地面换热器利用，另一口井对低温地层水进行同层回注工艺。这种工艺技术投入成本高，井成对出现，占地面积也大，并且一些同井注采循环利用工艺中，两个井在同步运转时，会相互产生干扰，导致结构不稳定的产生。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种地热资源同井注采循环利用方法及装置，解决了占地面积也大，安装成本高，以及结构不稳定的问题。
5.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种地热资源同井注采循环利用装置，包括土壤层，所述土壤层内部上端嵌入设置有注采机构，所述注采机构包括注入管和采集管，所述注入管管身靠下端设置有注入口，所述注入管管身下端设置有第一过滤口，所述注入管包括加强外管，所述注采机构上端设置有固定机构；所述土壤层下端固定设置有岩石层，所述岩石层内部靠近注入口处设置有回注区，所述岩石层内部靠近第一过滤口处设置有采集区。
6.优选的，所述固定机构包括加强架，所述加强架内部上端中间处固定设置有电机，所述电机输出端固定设置有螺杆泵，所述螺杆泵输出端固定设置有输出管道，所述螺杆泵下端靠近输入端固定设置有安装活塞。
7.优选的，所述加强架上端四角均固定设置有挂钩，所述加强架两侧下端前后侧均固定设置有固定块，所述加强架一侧固定设置有注入连接管。
8.优选的，所述注入管两侧上端均固定设置有安装块，两个所述安装块内部靠上端均固定设置有连接螺杆，两个所述连接螺杆上端螺纹设置有支撑板，所述支撑板内部两侧均设置有固定螺母。
9.优选的，所述采集管内部靠上端固定设置有转动架，所述转动架内部中间处螺纹设置有升降螺杆，所述升降螺杆下端固定设置有拉伸钢丝，所述拉伸钢丝下端固定设置有升降柱，所述采集管管身靠下端设置有第二过滤口。
10.优选的，所述注入管与采集管之间靠下固定设置有堵塞块，所述注入管与采集管之间滑动设置有加强机构，所述加强机构包括外加强环和内加强环，所述外加强环内部转动设置有多个单向板，所述外加强环内部靠近单向板处均固定设置有限位块，所述外加强环内部两侧均嵌入设置有第一磁石，所述外加强环内部上下端均固定设置有多个第二支撑轮。
11.优选的，所述内加强环外部两侧均嵌入设置有第二磁石，两个所述第二磁石分别与两个第一磁石之间相互吸引，所述内加强环外部上下端均固定设置有多个第一支撑轮，所述内加强环内部固定设置有加强磁力架。
12.优选的，所述加强外管内部固定设置有弹性板，所述弹性板内部固定设置有隔热层，所述隔热层内部固定设置有加强内管，所述隔热层与加强外管之间固定设置有弹性填充。
13.优选的，一种地热资源同井注采循环利用方法，具体包括以下步骤：s1.管道安装首先将注入管与采集管分别安装到地面的内部，并且使用工具转动升降螺杆使得升降柱下降密封部分的第二过滤口；s2.加强机构安装接着可安装地面内压力大小向内部安装不同数量的加强机构，并且将支撑板通过连接螺杆与固定螺母安装在管道上方；s3.动力设备安装使用吊机将固定机构放置在支撑板的上端，同时使得安装活塞进入注采机构的内部并且将输出管道与注入连接管均连接到外界的换热装置中；s4.抽水换热启动电机带动螺杆泵转动，使得地面内的热水可通过采集管上升至换热装置的内部，在经历换热后再通过注入连接管的进入注入管的内部并输出至外界，此时实现水循环。
14.（三）有益效果本发明提供了一种地热资源同井注采循环利用方法及装置。具备以下有益效果：1、本发明提供了一种地热资源同井注采循环利用方法及装置，本装置通过同井注采循环工艺进行利用，降低了成本，并且在同井双管道中设置了加强机构，通过加强机构内部的双加强环，在双管道同时运转的过程中，内加强环通过加强磁力架提高了内管道机械强度的同时，减小了采集水向上的冲击力，减少了泥沙的涌入，同时加强磁力架可对采集水中的铁元素进行吸附，避免了杂质进入上方的螺杆泵中，提高了螺杆泵以及换热装置的使用寿命，并且加强磁力架可使用钢绳悬挂，方便了清理维护工作。
15.2、本发明提供了一种地热资源同井注采循环利用方法及装置，本装置在采集管的内部设置了转动架，通过转动架内部设置的升降螺杆可在调节后带动下方的升降柱上升，从而使得采集管在进水时，可先从而下方露出的第二过滤口流入，接着在长时间使用后，露出的过滤口会附着大量矿物质，此时可转动升降螺杆使得升降柱可被拉伸钢丝带动上下移动对过滤口进行刮取，可去除部分的矿物质提高流通量的大小，并且可向上移动升降柱使得第二过滤口露出的部分扩大，从而有效地避免了采集管堵塞，提高了本装置的实用性。
附图说明
16.图1为本发明的安装结构示意图；图2为本发明的正剖示意图；图3为本发明固定机构的正剖示意图；图4为本发明注采机构的正剖示意图；图5为本发明加强机构的正剖示意图；图6为本发明采集管的结构示意图；图7为本发明的a处放大图。
17.其中，1、固定机构；2、注采机构；3、土壤层；4、回注区；5、采集区；6、岩石层；101、加强架；102、输出管道；103、注入连接管；104、固定块；105、螺杆泵；106、安装活塞；108、电机；109、挂钩；201、支撑板；202、注入管；203、加强机构；204、注入口；205、堵塞块；206、第一过滤口；207、第二过滤口；208、升降柱；209、拉伸钢丝；210、升降螺杆；211、转动架；212、采集管；213、固定螺母；214、安装块；215、连接螺杆；20201、弹性填充；20202、加强外管；20203、弹性板；20204、隔热层；20205、加强内管；20301、外加强环；20302、单向板；20303、限位块；20304、第一磁石；20305、第二磁石；20306、加强磁力架；20307、内加强环；20308、第一支撑轮；20309、第二支撑轮。
具体实施方式
18.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。
实施例：
19.如图1-6所示，本发明实施例提供一种地热资源同井注采循环利用装置，包括土壤层3，土壤层3内部上端嵌入设置有注采机构2，注采机构2包括注入管202和采集管212，注入管202管身靠下端设置有注入口204，注入管202管身下端设置有第一过滤口206，注入管202包括加强外管20202，注采机构2上端设置有固定机构1，通过双管进行开采与回注工作，大大降低了安装使用的成本，并且对双管进行加强后提高了使用寿命；土壤层3下端固定设置有岩石层6，岩石层6内部靠近注入口204处设置有回注区4，岩石层6内部靠近第一过滤口206处设置有采集区5，通过将采集区5与回注区4分散开，避免了开采水与回注水缓和，导致继续开采的工作受到影响。
20.固定机构1包括加强架101，加强架101内部上端中间处固定设置有电机108，电机108输出端固定设置有螺杆泵105，螺杆泵105输出端固定设置有输出管道102，螺杆泵105下端靠近输入端固定设置有安装活塞106，方便了螺杆泵105与注采机构2之间的安拆，从而使得安装后的维护工作更加方便，加强架101上端四角均固定设置有挂钩109，方便了固定机构1的安拆，加强架101两侧下端前后侧均固定设置有固定块104，加强架101一侧固定设置有注入连接管103，在固定机构1安装完成后，可将输出管道102与注入连接管103连接到换热装置上。
21.注入管202两侧上端均固定设置有安装块214，两个安装块214内部靠上端均固定设置有连接螺杆215，两个连接螺杆215上端螺纹设置有支撑板201，支撑板201内部两侧均设置有固定螺母213，使得注入管202与采集管212均可稳定固定在支撑板201上，同时可拆卸方便了加强机构203的安装与维护。
22.采集管212内部靠上端固定设置有转动架211，转动架211内部中间处螺纹设置有升降螺杆210，升降螺杆210下端固定设置有拉伸钢丝209，拉伸钢丝209下端固定设置有升降柱208，采集管212管身靠下端设置有第二过滤口207，使得调节升降螺杆210时，可带动下方的升降柱208上升，从而使得采集管212在进水时，可先从而下方露出的第二过滤口207流入，接着在长时间使用后，露出的过滤口会附着大量矿物质，此时可转动升降螺杆210使得升降柱208可被拉伸钢丝209带动上下移动对过滤口进行刮取，可去除部分的矿物质提高流通量的大小，并且可向上移动升降柱208使得第二过滤口207露出的部分扩大，从而有效地避免了采集管212堵塞。
23.注入管202与采集管212之间靠下固定设置有堵塞块205，注入管202与采集管212之间滑动设置有加强机构203，加强机构203包括外加强环20301和内加强环20307，外加强环20301内部转动设置有多个单向板20302，外加强环20301内部靠近单向板20302处均固定设置有限位块20303，外加强环20301内部两侧均嵌入设置有第一磁石20304，外加强环20301内部上下端均固定设置有多个第二支撑轮20309，通过内加强环20307内部的加强磁力架20306提高了内管道机械强度的同时，减小了采集水向上的冲击力，减少了泥沙的涌入，内加强环20307外部两侧均嵌入设置有第二磁石20305，两个第二磁石20305分别与两个第一磁石20304之间相互吸引，内加强环20307外部上下端均固定设置有多个第一支撑轮20308，内加强环20307内部固定设置有加强磁力架20306，加强磁力架20306可对采集水中的铁元素进行吸附，避免了杂质进入上方的螺杆泵105中，提高了螺杆泵105以及换热装置的使用寿命，并且加强磁力架20306可使用钢绳悬挂，从而方便了清理维护工作。
24.加强外管20202内部固定设置有弹性板20203，弹性板20203内部固定设置有隔热层20204，隔热层20204内部固定设置有加强内管20205，隔热层20204与加强外管20202之间固定设置有弹性填充20201，通过隔热层20204与加强外管20202之间弹性板20203之间组成的极小全面结构，提高了管道的机械强度，进一步提高了本装置的使用寿命。
25.一种地热资源同井注采循环利用方法，具体包括以下步骤：s1.管道安装首先将注入管202与采集管212分别安装到地面的内部，并且使用工具转动升降螺杆210使得升降柱208下降密封部分的第二过滤口207；s2.加强机构安装接着可安装地面内压力大小向内部安装不同数量的加强机构3，并且将支撑板201通过连接螺杆215与固定螺母213安装在管道上方；s3.动力设备安装使用吊机将固定机构1放置在支撑板201的上端，同时使得安装活塞106进入注采机构2的内部并且将输出管道102与注入连接管103均连接到外界的换热装置中；s4.抽水换热启动电机108带动螺杆泵105转动，使得地面内的热水可通过采集管212上升至换
热装置的内部，在经历换热后再通过注入连接管103的进入注入管202的内部并输出至外界，此时实现水循环。
26.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。

技术特征：
1.一种地热资源同井注采循环利用装置，包括土壤层（3），其特征在于：所述土壤层（3）内部上端嵌入设置有注采机构（2），所述注采机构（2）包括注入管（202）和采集管（212），所述注入管（202）管身靠下端设置有注入口（204），所述注入管（202）管身下端设置有第一过滤口（206），所述注入管（202）包括加强外管（20202），所述注采机构（2）上端设置有固定机构（1）；所述土壤层（3）下端固定设置有岩石层（6），所述岩石层（6）内部靠近注入口（204）处设置有回注区（4），所述岩石层（6）内部靠近第一过滤口（206）处设置有采集区（5）。2.根据权利要求1所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述固定机构（1）包括加强架（101），所述加强架（101）内部上端中间处固定设置有电机（108），所述电机（108）输出端固定设置有螺杆泵（105），所述螺杆泵（105）输出端固定设置有输出管道（102），所述螺杆泵（105）下端靠近输入端固定设置有安装活塞（106）。3.根据权利要求2所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述加强架（101）上端四角均固定设置有挂钩（109），所述加强架（101）两侧下端前后侧均固定设置有固定块（104），所述加强架（101）一侧固定设置有注入连接管（103）。4.根据权利要求1所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述注入管（202）两侧上端均固定设置有安装块（214），两个所述安装块（214）内部靠上端均固定设置有连接螺杆（215），两个所述连接螺杆（215）上端螺纹设置有支撑板（201），所述支撑板（201）内部两侧均设置有固定螺母（213）。5.根据权利要求1所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述采集管（212）内部靠上端固定设置有转动架（211），所述转动架（211）内部中间处螺纹设置有升降螺杆（210），所述升降螺杆（210）下端固定设置有拉伸钢丝（209），所述拉伸钢丝（209）下端固定设置有升降柱（208），所述采集管（212）管身靠下端设置有第二过滤口（207）。6.根据权利要求1所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述注入管（202）与采集管（212）之间靠下固定设置有堵塞块（205），所述注入管（202）与采集管（212）之间滑动设置有加强机构（203），所述加强机构（203）包括外加强环（20301）和内加强环（20307），所述外加强环（20301）内部转动设置有多个单向板（20302），所述外加强环（20301）内部靠近单向板（20302）处均固定设置有限位块（20303），所述外加强环（20301）内部两侧均嵌入设置有第一磁石（20304），所述外加强环（20301）内部上下端均固定设置有多个第二支撑轮（20309）。7.根据权利要求6所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述内加强环（20307）外部两侧均嵌入设置有第二磁石（20305），两个所述第二磁石（20305）分别与两个第一磁石（20304）之间相互吸引，所述内加强环（20307）外部上下端均固定设置有多个第一支撑轮（20308），所述内加强环（20307）内部固定设置有加强磁力架（20306）。8.根据权利要求1所述的一种地热资源同井注采循环利用装置，其特征在于：所述加强外管（20202）内部固定设置有弹性板（20203），所述弹性板（20203）内部固定设置有隔热层（20204），所述隔热层（20204）内部固定设置有加强内管（20205），所述隔热层（20204）与加强外管（20202）之间固定设置有弹性填充（20201）。9.一种地热资源同井注采循环利用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1.管道安装
首先将注入管（202）与采集管（212）分别安装到地面的内部，并且使用工具转动升降螺杆（210）使得升降柱（208）下降密封部分的第二过滤口（207）；s2.加强机构安装接着可安装地面内压力大小向内部安装不同数量的加强机构（3），并且将支撑板（201）通过连接螺杆（215）与固定螺母（213）安装在管道上方；s3.动力设备安装使用吊机将固定机构（1）放置在支撑板（201）的上端，同时使得安装活塞（106）进入注采机构（2）的内部并且将输出管道（102）与注入连接管（103）均连接到外界的换热装置中；s4.抽水换热启动电机（108）带动螺杆泵（105）转动，使得地面内的热水可通过采集管（212）上升至换热装置的内部，在经历换热后再通过注入连接管（103）的进入注入管（202）的内部并输出至外界，此时实现水循环。

技术总结
本发明提供一种地热资源同井注采循环利用方法及装置，涉及地热资源利用装置领域。该地热资源同井注采循环利用方法及装置，包括土壤层，所述土壤层内部上端嵌入设置有注采机构，所述注采机构包括注入管和采集管，所述注入管管身靠下端设置有注入口，所述注入管管身下端设置有第一过滤口，所述注入管包括加强外管，所述注采机构上端设置有固定机构，所述土壤层下端固定设置有岩石层，所述岩石层内部靠近注入口处设置有回注区，所述岩石层内部靠近第一过滤口处设置有采集区。通过同井注采循环工艺进行利用，降低了成本，并且在同井双管道中设置了加强机构，提高了管道的机械强度，同时减小了泥沙的涌入，提高了螺杆泵以及换热装置的使用寿命。置的使用寿命。置的使用寿命。


技术研发人员：吉龙江 王成明 赵红芬 周波波 魏仁远
受保护的技术使用者：山东省物化探勘查院
技术研发日：2023.05.20
技术公布日：2023/8/2