193647. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés geotermikus energia hasznosítására
5 193647 nyílását la gyűrű alakú bukó veszi körül, amely a v szintű folyadékot úgy vezeti a 2 gőztermelő cső belső palástfelületére, hogy a folyadék a palástfelületen filmszerűen lecsorog. A folyadék az Ib csőcsonkon át célszerűen tangenciálisan vezethető be a henger alakú I edénybe. A gőz kivezetésére az le csőcsonk van előirányozva. Az 1. ábrán a t., terepszint alatt további három szintet J^, _tg és t, hivatkozási betűvel jelöltünk. AJ., és szint között van a kút 1 szakasza, a |2 és szintek között a 11 szakasza, a _t^ és _t4 szintek között pedig a III szakasza. A II és III szakaszt csupán az általában alkalmazott csövezés! technológia alapján különítettük el egymástól. A kút teljes mélysége — vagyis az I-III szakaszok együttes hossza — általában 800—4000 méter között változik. A mindenkori geológiai adottságoktól függően a 800 m-es mélységhez általában 50—80°C, a 4000 m-es mélységhez 180—200°C hőmérséklet tartozik, és az alsó és felső határértékek között a hőmérsékletváltozás közel lineáris, illetve a geológiai viszonyoktól függ. A 2 gőztermelő csövet az I és II szakaszban 4 béléscső veszi körül. A 2 gőztermelő cső és a 4 béléscső közötti tér 4a hővezető anyaggal van kitöltve (elsősorban a II szakaszban), amely akár szilárd, akár folyékony halmazállapotú lehet, pl. melegvíz. Ez utóbbi esetben természetesen a béléscsőnek is tömörnek, és a béléscső és gőztermelő cső közötti térnek zártnak kell lennie, hogy a vizet megtartsa. Az I szakaszban a 4 béléscsövet kívülről további 5 szigetelőszerkezet veszi körül, mivel itt már a kőzet, ill. talaj hőmérséklete olyan alacsony, hogy a kút működésének hatékonysága nagymértékben romlanék. A II és III szakaszok együttesen alkotják a kút gőztermelő szakaszát, amelynek mentén a 7 kőzet kútszerkezettel határos hézagait pl. üregeket, repedéseket, pórusokat stb. a találmány értelmében jó hővezető képességű utószilárduló anyaggal töltöttük ki. Ilyen anyag gyanánt hidraulikus kötőanyagból (pl. cementporból) ; vízből, jó hővezető képességű adalékanyagból (pl. grafitpor) és egyéb adalékszerekből (pl. betonplasztifikátor, kötéslassító stb.) készült folyós — injektálható, ill. szivattyúzható — keveréket használhatunk. A hidraulikus kötőanyag és a jó hővezető képességű adalékanyag szemcseméretét és sűrűségét célszerű hasonlóra választani, hogy a keverék a megszilárdulása előtt jól szivattyúzható legyen. A jó hővezető képességű adalékanyagot, pl. grafitport — a megfelelő hidraulikus tulajdonságokat nem rontó határig — lehető legnagyobb arányban kell a keverékhez adni, hogy a megszilárdulás után a hővezető anyag szemcséi minél nagyobb számban érintkezzenek egymással. Célszerű, ha a keverék szilárdanyag tartalmának mintegy 60—65% - át a jó hővezető képességű anyag alkotja. Abban az esetben, ha a jó hővezető képességet a természetes körülmények is biztosítják (pl. nagykiterjedésű hévíztartó réteg), a 3 keverék injektálására nincs szükség. Azáltal, hogy a fent leírtak szerint a kútszerkezet külső palástját jó hővezető képességű, és megfelelő szilárdságú anyaggal vesszük körül, növeljük a hőátadó felületet, és így nagyobb kőzettérfogat tárolt (latens) hőenergiáját tudjuk hasznosítani. A földtani sajátosságoknak megfelelően az utószilárduló keverék bejuttatása előtt — szükség szerint — adott esetben végre kell hajtani a kút környezetének a repesztését. Ez a művelet pl. hidraulikai úton, vagy robbantással, esetleg más módszerrel hajtható végre. A 2. ábrán látható megoldást pl. abban a gyakran előforduló esetben javasoljuk alkalmazni, amikor pl. egy kb. 3000 m mély meddő olajkutat a vízkészlet-adottságok miatt viszonylag kis mélységben (800—1500 m) nyitnak meg megfelelő minőségű, pl. 50—80°C hőmérsékletű termálvíz kitermelése céljából. Ilyenkor a kút alsó — a hőtermelés szempontjából legértékesebb — szakasza kihasználatlanul marad. Ha viszont a furatban levő (pl. 09 5/8”-os) 4 béléscsövet pl. 8 perforációkkal a J magasságú 7a vízadó réteg felé megnyitjuk, és a béléscsőtől hermetikusan elzárva helyezzük el abban a (pl. 0 7*os) 2 gőztermelő csövet, és ahhoz felül az 1. ábrán látható I elosztóedényt csatlakoztatjuk, egyrészt megoldjuk a geometrikus energia hasznosítását a furat teljes mélységében, másrészt biztosítjuk a 2 gőztermelő cső szigetelését is — magával a 10 termálvízzel — a kútszerkezet felső szakaszában. A 10 termálvíznek a 2 csőbe nyomulása irányát a 8 perforációkon keresztül az a_ nyilak jelzik. A 7 kőzet-tartományok szárazak, ezek mentén a korábban már részletezett 3 hővezető anyag-kitöltést vittük be a 4 béléscső palástja mentén húzódó zónába. A 10 termálvíz egyébként a felszínen külön hasznosítható akár energetikai, akár egyéb (pl. fürdővíz) célokra. A találmány szerinti berendezés (1. ábra) oly módon működik, hogy az lb csőcsonkon át tar genciálisan vezetjük be az 1 elosztóedénybe a folyékony hőhordozó közeget (K nyíl), amely az la gyűrű alakú bukón át a 2 gőztermelő cső belső palástfelületére kerül, és azon vékony, filmszerű rétegben lecsorog. Üzembehelyezéskor a 2 gőztermelő csőber olyan túlnyomást állítunk be, amelyen a II, III gőztermelő szakaszban uralkodó hőmérsékleten a folyadék gőzzé alakul, felszáll a Q. nyíl irányában, az le csőcsonkon keresztül távozik, és energiáját önmagában ismert módon hasznosítjuk, pl. villamosenergiater nelésre. A hasznosítás során kondenzátummá — folyadékká — alakult hőhordozó közeget az lb csőcsonkon át folyamatosan a; 1 elosztóedénybe vezetjük vissza, így a gőz*ermelés is folyamatossá tehető. Ha a termelt gőznek a hasznosítás során keletkezett kondenzátumát zárt rendszerben juttatjuk vissza a csőfalra, tehát a visszajuttatott 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
