СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Изобретение относится к области геотермальной энергии в частности к использованию энергии земной коры посредством бездействующих нефтяых или газовых скважин.
Способ заключается в использование истощенных нефтяных или газовых месторождений с применением бездействующего фонд» нефтяных или газовых скважин. Температура земной коры, в зависимости от глубины скважин изменяется примерно 0,06 °С на один метр. Нефть и газ в настоящее время добывают с глубин от 1200 до 3000м., следовательно, температура воды на этих глубинах составляет от 72 до 180 °С. Истощенные нефтяные или газовые месторождения, которые находятся близко от городов, можно использовать для отопительных нужд, горячего водоснабжение или предварительного подогрева воды для котельных установок, ТЭЦ или ТЭС с целью экономии традиционного топлива (мазута, уголья, газа и электричество).
Готовые нефтяные или газовые скважины обвязывают, разделяют на нагнетательные и всасывающие. Насосными станциями через нагнетательные скважины закачивают воду в пласт, создавая избыточное давление, вода через всасывающие скважины фонтаном поступает в теплообменник, где будет отбираться тепловая энергия, обратно пластовая вода через насосную станцию, нагнетательные скважины по за-мкнутому кругу поступает в пласт. Таким образом, не нарушая экологию, пластовая вода по замкнутому кругу через теплообменник будет отдавать свою тепловую энергию потребителю.

Изобретение относится к области геотермальной энергии, в частности к использованию тепловой энергии земной коры с применением истощенных нефтяных и газовых скважин.
Известен способ извлечения тепла земных недр путем использования геотермальных источников /Дворов И.М., Дворов В.И. Термальные воды и их использование. М., Просвещение, 1976. www.ntpo.com/patents_heat
Недостатками известного способа являются: геотермальные источники расположены в местах повышенной геологической активности, в которых ограничено строительство, что затрудняет их использование; высокая минерализация геотермальных вод, что приводит к отложениям на поверхностях теплоиспользующего оборудования; экологическое загрязнение окружающей среды вокруг скважины минерализованными геотермальными водами; высокое давление в устье скважины, что удорожает стоимость оборудования.
Известен также способ извлечения тепла земных недр путем создания теплового "котла", при котором специально бурят две скважины на некотором расстоянии друг от друга и при помощи ядерного взрыва создают искусственную полость между ними /Дворов И.М., Дворов В.И. Термальные воды и их использование. М., Просвещение, 1976.1. www.ntpo.com/patents_heat
В одну из скважин нагнетается холодная вода, а по другой выводят теплоноситель в виде пара или горячей воды к потребителю. При таком способе извлечения тепла скважина может быть расположена вблизи объекта теплопотребления.
Недостатками известного способа являются: возможность загрязнения теплоносителя и его потеря за счет утечек; высокая стоимость реализации способа.
Наиболее близким к предложенному, является способ извлечения геотермального тепла, включающий бурение двух скважин, гидравлическая связь между которыми обеспечивается за счет сближения их боковых ветвей для образования соединительных зон путем дробления и трещинообразования. При движении по скважинам и при фильтрации в соединительных зонах закачанная вода нагревается в результате контакта с высоко-температурным массивом горных пород и выводится по скважине на поверхность и поступает потребителю /Дворов И.М., Дворов В.И. Термальные воды и их использование. М., Просвещение, 1976./. www.ntpo.com/patents_heat.
Недостатками известного способа являются: возможность загрязнения теплоносителя и его потеря за счет утечек; высокая стоимость реализации способа.
Целью изобретения является обеспечения населения теплом в осенне-зимнее время года, горячим водоснабжением и предварительного подогрева воды для котельных установок, ТЭЦ или ТЭС, с целью экономия традиционного топлива (мазута, уголья, газа и электричество).
Для осуществления способа используют истощенные нефтяные или газовые месторождения. Обычно, по мере истощения нефтегазовых месторождений, пластовое давление падает. Для его повышения используют обычную воду, которую закачивают и заполняют пласт. Температура земной коры, в зависимости от глубины скважин, изменяется примерно 0,06°С на один метр. Нефть и газ, в настоящее время, добывают из глубин от 1200 до 3000 м. Следовательно, температура воды на этих глубинах составляет от 72°С до 180°С. Истощенные нефтяные или газовые месторождения, которые находятся близко от городов, можно использовать для горячего водоснабжения и отопления. Отдаленные истощенные месторождения, когда температура пластовой воды превышает 140-150°С, экономически наиболее выгодно использовать для выработки электроэнергии и последующей передачи электроэнергии по существующим электрическим сетям. Подземные геотермальные воды со значениями температур, не превышающие 100°С, как правило, экономически выгодно использовать для нужд теплоснабжения, горячего водоснабжения, предварительного подогрева воды для котельных установок, ТЭЦ или ТЭС и для других целей в соответствии с рекомендациями, приведенными в таблице № 1


Способ поясняется приведенной сруктурной схемой, где стрелками обозначено направление подачи воды.
Способ осуществляется следующим образом.
Бездействующие истощенные нефтяные или газовые скважины обвязывают между собой и разделяют на нагнетательные и всасывающие. Первый контур, по замкнутому кругу, посредством насосной станции 1 создавая избыточное давление через нагнетательную скважину 2, закачивают воду в пористый истощенный нефтяной или газовый пласт 3, вода через всасывающую скважину 4 фонтаном поступает в теплообменник 5, где будет отбираться тепловая энергия земной коры. Второй контур, по замкнуто-му кругу, через теплообменник 5, посредством технически обработанной воды, отбирается тепловая энергия земной коры и насосной станции 7 передается потребителю 6. Таким образом, не нарушая экологию, пластовая вода, по замкнутому кругу, через теплообменник 5 отдает свою тепловую энергию потребителю 6.
Такой способ позволяет повысить экологичность использования геотермальной энергии, снизить ее себестоимость, т.к. используются существующие нефтегазовые скважины, которые гидравлически связанные между собой, обсаженные эксплуатационными колонами и имеется возможность использования существующих газопроводов, нефтепроводов и линии электропередач.
Пример осуществление способа:
Способ дает возможность его применения на истощенном газовом месторождении «Комсомольская» близ г. Душанбе и строящейся в Северной части города новой ТЭЦ «Душанбе-2», которая расположена недалеко от указанного газового месторождения. Применение способа позволит существенно сэкономить ископаемое топливо (угль) и с учетом розы ветров, уменьшить выбросы парниковых газов СО2 и NOX на единицу вырабатываемой тепловой и электрической энергии, тем самым существенно улучшить экологическую обстановку города Душанбе.

Дворов И.М., Дворов В.И. Термальные воды и их использование. М., Просвещение, 1976.
www.ntpo.com/patents_heat