197063. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és mélyfúrású kút geotermikus energia kitermelésére
3 197063 4 vezetékkel van összekötve és ez a 8 csővezeték vezeti a kitermelt hőhordozó közeget (termálvizet) a hőhasznosítás helyére. A lehűtött közeget 9 csővezetéken keresztül a kút 10 gyűrűsterébe vezetjük vissza, amely a 3 csőrakat és a 2 csőrakat között van kialakítva. A 3 csőrakatot körbevevő 2 csőrakat olyan mélységig, vagyis olyan 11 rétegsorig nyúlik le, amely alkalmas a visszavezetett hőhordozó közeg visszasaj tolására, és amely a termelő 6 rétegsortól legalább egy olyan záróréteg által van elválasztva amely a két rétegsor közvetlen vertikális kapcsolatát, vagyis, például a rétegsorok közötti átszivárgást vagy átáramlást a mélyfúrású kút környezetében megakadályozza. Nagyobb vízszintes irányú távolságban azonban nincs kizárva, sőt, adott esetben előnyös, hogy a két 6 és 11 rétegsor egymással hidraulikus kapcsolatba lépjen. A 2 csőrakat alsó szakasza a 11 rétegsor tartományában szintén legalább egy olyan nyílással, például perforációval van ellátva, amely lehetővé teszi a hőhordozó közel átlépését a 2 csőrakat falán keresztül. A 11 rétegsor (besajtoló rétegsor) mélységét meglevő kút esetében a csőrakat telepítési mélysége, illetve az ezen pont felett található, besajtolásra alkalmas rétegek elhelyezkedése határozza meg. Új kút esetében azonban előnyös a 2 csőrakat alsó végét a 3 csőrakat talpirontjához annyira közeg levinni, és a két csőrakat átlépőnyílásait egymáshoz képest olyan térközzel kialakítani, hogy vertikális irányban még ne léphessen fel interferencia a termelő- és a besajtoló-rétegsor között, de a visszavezetett hőhordozó közeg besajtolása már rétegnyomás-növelő hatást fejtsen ki a termelőréíegsorra is. A fentebb ismertetett rendszer azonban még használhatatlan lenne, mert a 10 gyűrűs térbe viszszasajtolt, lehűlt hőhordozó közeg elvonná a 3 csőrakatban felfelé áramló meleg hőhordozó közeg hőtartalmát, és hőkiegyenlítődés jönne létre. Ennek megakadályozására a két ellentétes irányban haladó közegáramot egy megfelelő minőségű és kiterjedésű hőszigeteléssel kell egymástól elválasztani. Ezen okból a 3 csőrakat a 2 csőrakat hossza mentén 12 hőszigeteléssel van ellátva. A találmány szerinti hőkitermelő rendszer működésmódja a következő: Mindenekelőtt a 7 búvárszivattyú segítségével a 6 rétegsorból a legbelső 3 csőrakaton keresztül hőhordozó közeget, az adott példában 90°-os hőmérsékletű termálvizet termelünk ki, és azt a 8 csővezetéken keresztül a hőelvonás helyéhez vezetjük. Az itt mintegy 20—40 °C-ra lehűlt és ásványi sókban gazdag termálvizet a 9 csővezetéken keresztül visszavezetjük a mélyfúrású kútba, vagyis a 3 csőrakat és a 2 csőrakat közötti 10 gyűrűstérbe és ily módon visszasajtoljuk a 11 rétegsorba, miközben a 12 hőszigetelés megakadályozza, hogy lehűtse a felfelé áramló kitermelt termálvizet. A találmány értelmében előnyös, ha a kitermelt termálvízből való hőelvonás, majd a termálvíz földbe való visszasajtolása egy teljesen zárt, túlnyomás alatti rendszerben történik, ami megakadályozza, hogy a termálvíz a környezeti atmoszféra által esetleg káros kémiai folyamatoknak legyen kitéve. A leírt eljárás egy bizonyos idő múlva (például mindéi) újabb fűtési idényben) megfordítható, és az a rétegsor, amely korábban lermelőrétegsorként működött, most a visszasajtolt termálvíz befogadására szolgálhat és fordítva, a nyári időszakban felmelegedett besajtolt vizet a következő fűtési idényben hőkitermelésre használjuk fel. Ezáltal a meglevő vízkészletek gyakorlatilag körfolyamatban, nagyon racionálisan kihasználhatók anélkül, hogy jelentős veszteségek fellépnének. Ugyanezen elv szerint a fenti rendszer hőtárolórendszerként is működtethető. Adott körülmények között az is lehetséges hogy mindkét 6, 11 rétegsort termelőrétegsorként üzemeltessük, és a két rétegsor kitermelt termálvizét különböző célokra használjuk fel. Ebben az esetben a lehűlt hőhordozó közeg elvezetéséről természetesen más módon kell gondoskodni. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás geotermikus energia kitermelésére, amelynek során mélyfúrású kutat készítünk, amelyen keresztül alkalmas hőhordozó közeg segítségével a geotermikus hőenergiát a felszínre hozzuk, és hőelvonás után a lehűlt hőhordozó közeget ugyancsak mélyfúrású kúton keresztül a föld mélyébe visszasajtoljuk, azzal jellemezve, hogy a hőhordozó közeget egyugyanazon mélyfúrású kútban kialakított rendszerben hozzuk a felszínre és sajtoljuk viszsza a föld mélyébe, miközben a felfelé áramló kitermelt és a lefelé áramló visszasajtolt hőhordozó közegáramot egymástól hőszigetelten elválasztva vezetjük, és a hőhordozó közeget olyan rétegsorba sajtoljuk vissza, amely a termelőrétegsortól a két rétegsor közvetlen függőleges irányú kapcsolatát a mélyfúrású kút környezetében megakadályozó, de nagyobb vízszintes irányú távolságban hidraulikus érintkezésüket adott esetben megengedő záróréteggel van elválasztva. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mélyfúrású kútban a hőhordozó közeg áramlási irányát időszakonként megcseréljük, és a korábbi besajtoló-rétegsort termelőrétegsoiként, míg a korábbi termelőrétegsort besajtolórétegsorként használjuk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hőhordozó közegként a geológiai adottságok függvényében kiválasztott közeget, előnyösen vizet, adott esetben gőzt, gázt vagy olajat alkalmazunk. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőhordozó közeg egyidejű vagy egymást követő betárolása és kitárolása mellett egy föld alatti hőtároló rendszert üzemeltetünk. 5. Mélyfúrású kút geotermikus energia kitermelésére, elsősorban az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására, teleszkópszerűen egymásba illeszkedő csőrakatokkal, ahol az egyre hosszabb csőrakatoknak egyre kisebb az átmérője, és ahol a leghosszabb és legbelső csőrakat alsó szakasza lecalább egy, a hőhordozó közeg csőrakatba való belépését vagy onnan való kilépését megengedő nyílással van ellátva, azzal jellemezve, hogy a legbelső csőrakatot (3) körülvevő és azzal egy gyű-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
