ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2105251
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ДВУХ ТЕРМОВОДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ
Имя изобретателя: Алхасов А.Б.
Имя патентообладателя: Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1996.03.11
Использование: область геотермальной энергетики. Сущность изобретения: способ
одновременно-раздельной эксплуатации двух термоводоносных пластов включает
эксплуатацию геотермальной циркуляционной системы из двух совмещенных добычной и
нагнетательной скважин. Высокотемпературная термальная вода нижнего пласта
циркулирует по замкнутому контуру "пласт - добычная скважина - наземный трубопровод -
насос - нагнетательная скважина - пласт". Низкотемпературная термальная вода
верхнего пласта добывается по межтрубному кольцевому пространству как добычной, так и
нагнетательной скважин. По мере подъема и в межтрубном кольцевом пространстве вода с
верхнего пласта становится высокотемпературной за счет передачи тепла от воды нижнего
пласта. На поверхности нагретая вода с верхнего пласта подводится к
термоизолированному баку-аккумулятору и далее с помощью насоса к потребителю тепла.
Отработанная вода после потребителя насосом закачивается по отдельной скважине в
верхний водоносный пласт.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области геотермальной энергетики, в частности к
геотермальным циркуляционным системам, предназначенным для извлечения и
использования тепловой энергии термальных вод и интенсификации их отбора.
Известен способ использования тепла термальных вод многопластовых
месторождений, состоящий из геотермальной циркуляционной системы, включающей две
совмещенные скважины для одновременно-раздельной эксплуатации двух водоносных
пластов (см. авторское свидетельство N 641240, 1978). При таком способе эксплуатации горячая
высокоминерализованная термальная вода в добычной скважине поднимается из нижнего
эксплуатируемого пласта по центральной колонне труб и закачивается обратно в пласт
также по центральной колонне нагнетательной скважины. Нагнетательный насос
установлен на наземном трубопроводе, соединяющем добычную и нагнетательную колонны.
Низкотемпературная слабоминерализованная термальная вода с верхнего водоносного
пласта поднимается в межтрубном кольцевом пространстве и на поверхности с помощью
насоса, установленного на отдельном трубопроводе, подводится к потребителю. После
потребителя отработанная вода по трубопроводу направляется к нагнетательному насосу
и по межтрубному кольцевому пространству закачивается обратно в верхний
низкотемпературный пласт.
При эксплуатации такой циркуляционной системы температуры вод, поднимающихся с обоих
пластов к устью добычной скважины, практически выравниваются и термальная вода с
нижнего пласта с довольно высокой температурой закачивается обратно в пласт, что
приводит к резкому снижению теплоотбора.
Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка и увеличение
объемов добычи с верхнего водоносного пласта.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе использования тепла
термальных вод, состоящем из геотермальной циркуляционной системы из двух совмещенных
скважин, низкотемпературная вода с верхнего водоносного пласта добывается и во второй
скважине, совмещенная часть которой при этом служит противоточным теплообменником. На
поверхности вода с верхнего пласта, поднимающаяся из обоих скважин, направляется к
потребителю, после чего отработанная вода закачивается по отдельной нагнетательной
скважине в верхний водоносный пласт.
На приведенном чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа.
|
Высокотемпературная минерализованная вода с нижнего водоносного пласта 1 поднимается
по колонне труб 2, а низкотемпературная пресная вода с верхнего водоносного пласта 3 по
межтрубному кольцевому пространству 4. Участок скважины от подошвы верхнего пласта до
устья служит прямоточным теплообменником типа "труба в трубе", где тепло от
высокотемпературной воды передается через цилиндрическую поверхность 5 воде,
поднимающейся в межтрубном кольцевом пространстве. У устья скважины температуры вод,
поднимающихся с обоих пластов, практически выравниваются. На поверхности термальная
вода с нижнего пласта по трубопроводу 6, на котором установлен нагнетательный насос 7,
подводится к нагнетательной скважине и закачивается обратно в тот же водоносный пласт.
При этом участок скважины от устья до подошвы верхнего пласта уже служит противоточным
теплообменником типа "труба в трубе", так как в межтрубном кольцевом пространстве,
как и в добычной скважине, поднимается низкотемпературная вода, которая по мере
подъема к устью становится высокотемпературной за счет съема с закачиваемой воды
остаточного тепла. Подогретая вода с обеих скважин подводится к термоизолированному
баку-аккумулятору 8 и далее насосом 9 подводится к потребителю тепла 10, после чего
отработанная вода насосом 11 закачивается в верхний водоносный пласт по специально
пробуренной нагнетательной скважине 12. В зависимости от предъявляемых потребителем
тепла требований к температуре воды наземная часть технологической схемы может
изменяться: подогретая вода с обеих скважин может быть подана без смешения к разным
потребителям, отличающимся температурными графиками потребления, может проходить
через пиковую котельную и т.д
|
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ одновременно-раздельной эксплуатации двух термоводоносных пластов
путем обеспечения циркуляции воды нижнего пласта по замкнутому контуру пласт
добычная скважина наземный трубопровод насос нагнетательная скважина - пласт и
подогревом воды верхнего пласта, поднимающейся в межтрубном кольцевом пространстве
добычной скважины, теплом воды поднимающейся с нижнего пласта, отличающийся тем, что
воду с верхнего пласта добывают также по межтрубному кольцевому пространству
нагнетательной скважины, а отработанная вода после потребителя закачивается
обратно в верхний пласт по специально пробуренной отдельной скважине.
Версия для печати
Дата публикации 30.01.2007гг
вверх
|
