一种干热岩水循环系统的制作方法

1.本发明涉及干热岩热量开发技术领域，特别涉及一种干热岩水循环系统。


背景技术：

2.清洁能源开发利用已成为我国当下急需解决的关键问题，其中干热岩开发是实现该目标的重要途径。干热岩是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大,绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩,但也可以是中新生代的变质岩,甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量,因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。干热岩开发过程中需要大量水资源转换热量，在转换过程中不可避免的要解决水资源清洁利用问题。
3.基于此，提出本技术。


技术实现要素：

4.为此，本发明提出了一种经过多级净化和冷却作用后能够再次注入干热岩中干热岩水循环系统。
5.针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种干热岩水循环系统，包括：位于干热岩压裂区域两端的注入井与水抽吸井，所述注入井用于向所述干热岩压裂区域注入冷却水，所述水抽吸井将经过干热岩压裂区域加热后的水蒸气引导至发电设备的输入端；地上净化水库以及地下净化水库，所述地上净化水库的进口与所述发电设备的废水输出口通过废水输出管路连通；所述地上净化水库的出口与所述地下净化水库的进口连通，所述地下净化水库的出口与所述注入井连通。
7.本发明的部分实施方式中，所述地上净化水库包括第一级水库，所述第一级水库用于废水絮凝沉淀处理。
8.本发明的部分实施方式中，所述地上净化水库包括第二级水库，所述第二级水库的进口与所述第一级水库的出口连通，所述第二级水库设置用于吸附悬浮物和重金属离子的磁力净化分离装置。
9.本发明的部分实施方式中，所述磁力净化分离装置包括位于水库底部的磁吸盘，以及安装于磁吸盘上的若干过滤框架，所述过滤框内可拆卸连接有过滤网。
10.本发明的部分实施方式中，所述地上净化水库包括第三级水库，所述第三级水库的进口与所述第二级水库的出口连通，所述第三级水库设置膜分离装置。
11.本发明的部分实施方式中，所述第三级水库的出水管路上设有水质检测装置。
12.本发明的部分实施方式中，还包括反流管路，所述反流管路一端连接所述第三级水库的出口，另一端连接所述第一级水库的入口，所述反流管路上设有抽水泵，所述抽水泵用于将所述第三级水库的出水抽吸至所述第一级水库内。
13.本发明的部分实施方式中，所述地下净化水库的进口设置电磁阀，控制系统根据所述水质检测装置的检测结果控制电磁阀以及所述抽水泵的开启或关闭。
14.本发明的部分实施方式中，所述地下净化水库内铺设净化岩层，沿所述地下净化水库的进口至出口方向，所述净化岩层的颗粒度由粗至细。
15.本发明的部分实施方式中，还包括干热岩温度监测井和地下水库监测井，所述干热岩温度监测井的井口处设置第一温度检测装置，用于检测所述干热岩温度监测井的井口处的温度；所述地下水库监测井的井口处设置第二温度检测装置，用于检测所述地下水库监测井的井口处的温度。
16.本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
17.本发明提供的干热岩水循环系统中，针对干热岩开发过程中水资源循环利用和水质保障等问题，通过地下水库和地上水库相结合的净化、冷却等过程，实现干热岩开采过程中水资源的循环利用，通过一定的人工干扰，充分利用地面水库和地表水库对水资源的自净化作用，将发电后的水资源经过水库的过滤和冷却，达到继续注入干热岩中重复使用的目的，既保证了干热岩开发过程中水资源的循环利用需求，又保证了干热岩开采过程中水质要求。
附图说明
18.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
19.图1为本发明干热岩水循环系统的一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2为本发明干热岩水循环系统的水净化处理部分的一种具体实施方式的结构示意图；
21.图3为本发明干热岩水循环系统的第二级水库的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。
25.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.如图1所示为本发明提供的干热岩水循环系统的一种具体实施方式，包括：位于干
热岩压裂区域12两端的注入井11与抽吸井14，所述注入井11用于向所述干热岩压裂区域12注入冷却水，所述抽吸井14将经过干热岩压裂区域12加热后的水蒸气引导至发电设备1的输入端；地上净化水库以及地下净化水库9，所述地上净化水库的进口与所述发电设备1的废水输出口通过废水输出管路连通；所述地上净化水库的出口与所述地下净化水库9的进口连通，所述地下净化水库9的出口与所述注入井11连通。
27.采用上述干热岩水循环系统，经过发电设备1的废水经过地上净化水库以及地下净化水库9的多级处理后得到净化水注入至干热岩层上，经干热岩加热后的水蒸气通过抽吸井14进入至发电设备1的输入端，形成水循环利用，节约了水资源，同时避免污水封堵干热岩裂隙导致抽取热量逐渐降低的问题。另外，通过地上水库与地下水库的搭配，可以减少地上占地面积，同时提高水质净化效果。
28.具体地，所述地上净化水库包括第一级水库3，所述第一级水库3用于废水絮凝沉淀处理。由于发电设备1输出的废水中会含有部分悬浮胶体物质，考虑自然沉淀方式时的水库的容积不可能做的过大，故絮凝剂采取了复合配方，属高分子聚合物，如市售的聚丙稀酰胺，具体操作时配制成10％左右浓度，按60ppm的投加量均匀加入。另外，还可以采用在水库内铺设活性炭等吸附性较强的物质实现悬浮物吸附。
29.具体地，所述地上净化水库包括第二级水库4，所述第二级水库4的进口与所述第一级水库3的出口连通，所述第二级水库4设置用于吸附悬浮物和重金属离子的磁力净化分离装置。更具体地，所述磁力净化分离装置包括位于水库底部的磁吸盘31，以及安装于磁吸盘31上的若干过滤框架32，所述过滤框32内可拆卸连接有过滤网。所述磁吸盘31上设有用于安装所述过滤框架32的插槽，所述过滤框32插接于所述插槽内，所述过滤网插接于过滤框上。沿所述水库的进水口至出水口设置若干层所述过滤网。
30.具体地，所述地上净化水库包括第三级水库5，所述第三级水库5的进口与所述第二级水库4的出口连通，所述第三级水库5设置膜分离装置。更具体地，所述膜分离装置采用纳滤膜，其可以对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物进行有效脱除。通过上述纳滤膜处理发电设备1的废水，经过第一级水库3的强化絮凝、第二级水库4的强化过滤等预处理后，再通过纳滤膜出水，水质净化效果较好。
31.具体地，所述第三级水库5的出水管路上设有水质检测装置20，其用于检测经过地上水库后的出水水质。根据水质检测装置20的检测情况确定是否进入地下水库。
32.具体地，上述水循环装置还包括反流管路18，所述反流管路18一端连接所述第三级水库5的出口，另一端连接所述第一级水库3的入口，所述反流管路18上设有抽水泵19，所述抽水泵19用于将所述第三级水库5的出水抽吸至所述第一级水库3内。具体地，第三级水库5的出口水质不达标时，通过抽水泵19将水抽吸至第一级水库3内重新进行净化处理。保障了干热岩开采过程中水质安全，不对区域水体造成污染。
33.具体地，所述地下净化水库9的进口设置电磁阀15，控制系统根据所述水质检测装置20的检测结果控制电磁阀15以及所述抽水泵19的开启或关闭，具体地，当水质合格时，开启所述电磁阀15、关闭所述抽水泵19，使地上水库达标后的净化水进入地下水库继续净化处理；当水质不合格时，则关闭所述电磁阀15、打开所述抽水泵19，使地上水库未达标的水在三级水库内继续进行循环净化。
34.具体地，所述地下净化水库9内铺设净化岩层，沿所述地下净化水库9的进口至出
口方向，所述净化岩层的颗粒度由粗至细。
35.还包括干热岩温度监测井17和地下水库监测井7，所述干热岩温度监测井17的井口处设置第一温度检测装置16，用于检测所述干热岩温度监测井17的井口处的温度；所述地下水库监测井7的井口处设置第二温度检测装置6，用于检测所述地下水库监测井7的井口处的温度。保证抽出的水资源温度可达到发电所需的温度要求。
36.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。