PL70876Y1 - Geothermal device using fractured area of dry and hot rocks - Google Patents

Geothermal device using fractured area of dry and hot rocks Download PDF

Info

Publication number
PL70876Y1
PL70876Y1 PL126612U PL12661217U PL70876Y1 PL 70876 Y1 PL70876 Y1 PL 70876Y1 PL 126612 U PL126612 U PL 126612U PL 12661217 U PL12661217 U PL 12661217U PL 70876 Y1 PL70876 Y1 PL 70876Y1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tube
fluid
pipe
heat transfer
return
Prior art date
Application number
PL126612U
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL126612U1 (en
Inventor
Ben Laenen
Original Assignee
Vito
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vito filed Critical Vito
Publication of PL126612U1 publication Critical patent/PL126612U1/en
Publication of PL70876Y1 publication Critical patent/PL70876Y1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/20Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

PL 70 876 Y1 2 Opis wzoru Wzór uzytkowy odnosi sie do urzadzen wydobywajacych energie geotermalna z glebokich warstw geologicznych. WO96/23181 ujawnia zastosowanie opuszczonych morskich szybów naftowych do wyodrebnia- nia energii geotermalnej, która moze byc z kolei przeksztalcona w energie elektryczna i dostarczana do uzytkowników. W tym przypadku dwie studnie o glebokosci 3000 m wykorzystuje sie odpowiednio jako otwory zasilajacy i powrotny, dwie studzienki glebinowe sa wzajemnie polaczone na ich dolnym koncu petla wywiercona w przyblizeniu poziomo, dlugosc tej petli to 1000 m, a srednica 21,5 cm. Przez petle te cyrkuluje woda w ilosci 700 m 3 /h, jej temperatura na wlocie wynosi 20°C. Ta publikacja w uproszcze- niu zaklada, ze powraca woda o temperaturze 90°C i jest to temperatura dla warstwy lokalizacji pola- czenia petli, zatem moze dostarczyc 40 MW energii cieplnej. Zalozenie to uwaza sie za niewystarcza- jaco dokladne. Przy wykorzystaniu powyzej ujawnionego sposobu stwierdzono, ze temperatura wody powrotnej jest jedynie o kilka stopni wyzsza od wody zasilajacej, a dla dostarczenia 40 MW ciepla geo- termalnego petla ta musi byc 60 razy wieksza niz powyzej wymieniona dlugosc. W jednym aspekcie wzór uzytkowy dotyczy urzadzenia wydobywajacego energie geotermalna poprzez cyrkulacje plynu przez warstwe geologiczna, obejmujacego: ? co najmniej jedna rure zasilajaca, która moze przetransportowac plyn z powierzchni ziemi ku dolowi, w kierunku formacji geologicznej, co najmniej jedna rure powrotna transportujaca plyn grzewczy z formacji geologicznej na powierzchnie ziemi, a takze laczacy rure zasilajaca i rure powrotna uklad absorpcji ciepla, który obejmuje rozmieszczona w formacji geologicznej serie hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, przez które to powierzchnie wymiany ciepla cieplo przenosi sie z formacji geologicznej do plynu, przy czym urzadzenie obejmuje takze: ? wychodzaca z dna rury zasilajacej pierwsza rure dolna rozciagajaca sie od rury zasila- jacej; ? wychodzaca z dna rury powrotnej druga rure dolna rozciagajaca sie od rury powrotnej, która jest ponadto oddalona o odleglosc od rury dolnej w kierunkach poziomym i piono- wym (X, Y, Z), a wspomniane hydraulicznie równolegle lub prawie równolegle powierzch- nie wymiany ciepla sa polaczone plynowo z pierwsza i druga rura dolna. Rury sa korzystne w porównaniu do otworu wywierconego w ziemi ze wzgledu na którakolwiek z ponizszych zalet lub ich kombinacji: ? rury zapobiegaja przedostawaniu sie plynu ze skal do rury na kazdej glebokosci i rozcien- czaniu przeplywajacego w tych rurach plynu takiego jak woda, dzieki czemu rury przyczy- niaja sie do zapobiegania wymianie plynu i energii cieplnej poza spekanym obszarem; ? rury redukuja mozliwosc zatkania sie poprzez upadajace skaly, przez co przedluza sie zy- wotnosc urzadzenia; rury zwiekszaja zdolnosc urzadzenia do utrzymywania dzialania bez wzgledu na aktywnosc sejsmiczna; ? rury umozliwiaja stosowanie wyzszych cisnien, jednoczesnie zmniejszajac wycieki w kie- runku skaly innej niz w obszarze spekanym (szczelinowanym). Instalacja ta moze byc przystosowana do wymuszania cyrkulacji plynu takiego jak woda przez warstwe geologiczna co najmniej 700 m lub 1000, 3000, lub 4000 m ponizej powierzchni ziemi. Rura zasilajaca i/lub rura powrotna i/lub pierwsza i/lub druga rura dolna sa wykonane z aluminium lub stopu aluminium takiego jak aluminium morskie, odpornego na dzialanie plynu zawierajacego sól, jak slona woda. Rury zasilajaca i powrotna sa korzystnie rurami teleskopowymi. Opcjonalnie pierwsza i/lub druga rura dolna moze byc rura teleskopowa. Rury moga byc pozycjonowane w wywierconych otworach. W drugim aspekcie wzór uzytkowy odnosi sie do przygotowania urzadzenia do wytwarzania ener- gii geotermalnej, które jest przystosowane do wywolywania cyrkulacji plynu takiego jak woda przez for- macje geologiczne co najmniej 700 m lub 1000, 3000, lub 4000 m ponizej powierzchni ziemi, obejmu- jacego co najmniej jeden otwór zasilajacy, prowadzacy z powierzchni do tej formacji geologicznej, co najmniej jeden otwór powrotny do transportu plynu grzewczego z tej formacji na powierzchnie ziemi, a takze uklad absorbcji ciepla laczacy otwór zasilajacy i otwór powrotny, przy czym uklad absorpcji cie- pla obejmuje serie hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla usytuowanych w formacji geologicznej, przez które cieplo przechodzi z wymienionej formacji geologicz- nej do wymienionego plynu takiego jak woda. PL 70 876 Y1 3 Takie urzadzenia geotermalne, które wytwarzaja pekniecia w skale w celu uzyskania dostepu do podziemnego zródla ciepla, moga zwykle wywolywac trzesienia ziemi, a przyklady wykonania tego wzoru uzytkowego sa zaprojektowane tak, by ograniczyc ryzyko wystapienia trzesienia ziemi. Ponadto wedlug tego wzoru uzytkowego urzadzenie geotermiczne wedlug przykladu wykonania ogranicza ry- zyko braku lacznosci hydraulicznej pomiedzy otworami zasilajacym i powrotnym spowodowanego przez mase goracej skaly. Wzór uzytkowy obejmuje spekana (szczelinowana) warstwe geologiczna z urzadzeniem do wy- dobywania energii geotermalnej przystosowanym do cyrkulacji plynu takiego jak woda poprzez spekana warstwe geologiczna co najmniej 700 m lub 1000, 3000, lub 4000 m ponizej powierzchni ziemi. Urzadzenie to obejmuje: ? co najmniej jeden otwór lub rure zasilajaca prowadzaca od powierzchni ziemi do wymienionej formacji geologicznej, pierwsza rure lub otwór rozciagajace sie od dna otworu zasilajacego pod pewnym katem w stosunku do wywierconego otworu lub rury zasilajacej, ewentualnie zasadniczo poziomo; ? co najmniej jedna rure lub otwór powrotny, stosowane do transportowania plynu grzewczego takiego jak woda z formacji geologicznej na powierzchnie, przy czym otwór lub rura powrotna moga ewentualnie byc plytsze niz otwór lub rura zasilajace; ? drugi otwór rozciagajacy sie od dna otworu powrotnego, która jest pod pewnym katem w sto- sunku do wywierconego otworu zasilajacego, ewentualnie w przyblizeniu poziomo, ponadto w kierunku poziomym i pionowym oddalona na pewna odleglosc od pierwszego otworu; ? a takze w formacji geologicznej pomiedzy pierwszym a drugim otworem obszary spekane, stanowiace serie hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, umozliwiajacych przenoszenie ciepla ze spekanej formacji geologicznej do plynu ta- kiego jak woda, pomiedzy otworem zasilajacym a otworem powrotnym. Wzór uzytkowy nadaje sie na przyklad do wytwarzania energii geotermalnej z formacji suchej i goracej skaly (ang. hot dry rock HDR). Aby zrównowazyc niska przewodnosc cieplna takiej formacji, wzór uzytkowy wydobywa energie cieplna poprzez bardzo duza powierzchnie wymiany ciepla, która jest zapewniona w formacji geologicznej i dotyczy szeregu wielu hydraulicznie równoleglych lub prawie rów- noleglych powierzchni wymiany ciepla. Zgodnie z przykladami wykonania wzoru uzytkowego taka bardzo duza powierzchnia wymiany ciepla to obszar spekania, znajdujacymi sie pod katem, korzystnie poziomymi sekcjami otworów lub rur zasilajacych i powrotnych, które sa oddzielone od siebie okreslona odlegloscia w kierunku poziomym i pionowym, np. 200 do 1000 m lub 250 do 800 m, lub 300 do 750 m. Obszarem pekniec moga byc napuchniete pekniecia juz istniejace, np. obszar pekniec obejmuje skale po eksplozji pomiedzy znajdu- jacymi sie pod katem, np. poziomo pierwszym lub drugim otworem lub rura, albo pekniecia pomiedzy znajdujacymi sie pod katem lub poziomymi sekcjami otworów lub rur zasilajacych i powrotnych, które sa oddzielone od siebie o okreslona odleglosc w kierunku poziomym i pionowym, np. 200 do 1000 m, lub 250 do 800 m, lub 300 do 750 m. Instalacja ta jest przystosowana do chlodzenia i ogrzewania i/lub wykorzystania sily cisnienia hy- draulicznego na skale, przy czym ostatni sposób jest preferowany dla szczelinowania. Aby uniknac nie- przewidzianych stanów przeplywu plynu cyrkulacyjnego wywolanego róznica w oporze hydraulicznym pomiedzy hydraulicznie równoleglymi powierzchniami wymiany ciepla, obszar pekniec tego wzoru uzyt- kowego obejmuje hydraulicznie równolegle powierzchnie wymiany ciepla. Ponadto mozna, ustawiajac przeplywomierz, okreslic opór przeplywu w peknieciach, które przecinaja sie na róznych odcinkach rur lub otworów. W przykladzie wykonania urzadzenia geotermalnego wedlug wzoru uzytkowego, duza ilosc go- racej skaly znajduje sie w poblizu powierzchni wymiany ciepla. Np. wedlug przykladu wykonania tego wzoru uzytkowego dla urzadzenia geotermalnego zaprojektowanego, by ogrzac plyn taki jak woda i wy- tworzyc ciepla wode, dla kazdego kW energii cieplnej, który ma dostarczyc to urzadzenie, korzystnie ma ono co najmniej 20 000 m 3 skaly zlokalizowanej w odleglosci do 10 m na kazda powierzchnie wy- miany ciepla. Zatem w jednym z aspektów tego wzoru uzytkowego dostarcza sie urzadzenie do wydobywania energii geotermalnej, jak okreslono w powyzszym wstepie, charakteryzujace sie tym, ze posiada moc nominalna w MW okreslona jako cieplo absorbowane ze spekanej formacji przez te konstrukcje na se- kunde, dalej scharakteryzowane tym, ze wiele hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych po- wierzchni wymiany ciepla obejmuje co najmniej jeden wywiercony absorbujacy cieplo otwór lub rure PL 70 876 Y1 4 i ponadto charakteryzuje sie tym, ze objetosc skal tej formacji wynosi co najmniej ok. 15 000 000 m 3 , a korzystniej 20 000 000 m 3 , mnozone przez te moc nominalna. Liczby te okreslaja znacznie wieksza mase skaly niz którekolwiek rozwazone w stanie techniki urzadzenie o ekonomiczne uzasadnionej wydajnosci. Twórcy tego wynalazku stwierdzili, ze najskuteczniejszym sposobem ekstrakcji ciepla ze skal o wystarczajaco duzej objetosci jest zapewnienie urzadzenia posiadajacego na glebokosci goracej skaly serie hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla. Okreslenie „hydraulicznie równolegle” oznacza, ze równolegle istnieje przeplyw plynu, choc geometria tych po- wierzchni niekoniecznie jest równolegla matematycznie. Ten wzór uzytkowy czesciowo oparty jest na ustaleniu, ze skala w odleglosci dziesiatków metrów od powierzchni wymiany ciepla nie bedzie miec duzego wkladu ciepla ze wzgledu na niska przewodnosc cieplna skaly. A zatem z punktu widzenia wymiany ciepla, duza liczba stosunkowo blisko rozstawionych hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla jest skuteczniejsza. Zgodnie z przekladem wykonania tego wzoru uzytkowego, glebokosc otworu lub rury zasilajacej i otworu lub rury powrotnej plynu zwykle przekracza 3 km, korzystnie przekracza 5 km, a najkorzystniej przekracza 6 km. Ponadto, zgodnie z przykladem wykonania wzoru uzytkowego, na tej glebokosci su- chej skaly umieszcza sie wiele prawie równoleglych lub hydraulicznie równoleglych powierzchni wy- miany ciepla, w celu zapewnienia wystarczajacej objetosci goracej skaly, aby dostarczyc potrzebnej ilosci ciepla przez wymagany okres zywotnosci urzadzenia. Zatem, zgodnie z drugim aspektem, wzór uzytkowy zapewnia urzadzenie do wydobywania ener- gii geotermalnej, które przez cyrkulacje plynu takiego jak woda przechodzi przez warstwe geologiczna ponizej gruntu co najmniej 700 m, lub powyzej 1000 m, 3000 m, 4000 m ponizej powierzchni ziemi, zawierajaca warstwe wspomnianego powyzej obszaru spekanego. Minimalny zakres glebokosci okresla nastepujacy fakt: wzór uzytkowy jest oparty na serii hydraulicznie równoleglych lub zblizonych do pio- nowych pekniec z zastosowaniem technologii hydraulicznej. Szczelinowanie wykonane metoda hydrauliczna jest rozmieszczone prostopadle do kierunku naprezen minimalnych. Zgodnie z doswiadczeniem na glebokosci mniejszej niz okolo 600 do 700 m pojawia sie poziome szczeliny (pekniecia), poniewaz nadmierne obciazenie ziemi dla miejsca na tej glebokosci zapewnia minimalne naprezenie glówne. W tych stosunkowo plytkich warunkach szczelina (pekniecie) moze maksymalnie ciagnac sie wzdluz plaszczyzny poziomej, poniewaz skale w tym kie- runku latwiej rozdzielic niz w jakimkolwiek innym. Wraz ze wzrostem glebokosci przekraczajacej 700 m, naprezenie przeciazenia staje sie naprezeniem dominujacym. Jako ze pekniecia uformowane metoda hydrauliczna ciagna sie w kierunku prostopadlym do kierunku naprezen minimalnych, peknie- cie generowane na glebokosci wiekszej niz 700 m ma tendencje do orientacji w kierunku pionowym. Wedlug innego aspektu wzoru uzytkowego wyzej opisany typ urzadzenia do wydobywania energii geotermalnej charakteryzuje sie tym, ze wspomniany uklad absorpcji ciepla zawiera wiele hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, w równoleglym przeplywie z sekcji katowej lub poziomej otworu lub rury zasilajacej do sekcji katowej lub poziomej otworu lub rury powrot- nej, przy czym znajduja sie one gleboko. Jako ze temperatura skaly wraz ze wzrostem glebokosci wzrasta, plyn przeplywajacy hydraulicz- nie równolegle lub prawie równolegle na powierzchniach wymiany ciepla na maksymalnej glebokosci pozwala na wzrost maksymalnej temperatury z zastosowaniem plynu wydobywajacego cieplo z goracej skaly, takiego jak woda, tak ze cieplo jest odbierane w maksymalnym stopniu. Korzystnie, odleglosc pomiedzy zapewniajacymi hydraulicznie równolegly przeplyw sasiednimi warstwami przenoszacymi cieplo wynosi ok. 15 m, np. 5 do 25 m, a najlepiej 10 m. Z drugiej strony odstep ten powinien byc mniejszy niz ok. 50 m, aby ograniczyc fizyczny zasieg tego urzadzenia. Urza- dzenie wedlug tego wzoru uzytkowego moze posiadac tylko pojedynczy otwór lub rure zasilajaca oraz pojedynczy otwór lub rure powrotna. Jednakze urzadzenie moze miec rozmieszczone wiele otworów lub rur zasilajacych, które najkorzystniej rozstawione sa równomiernie wokól obwodu wspólnego otworu lub rury powrotnej. Np. w jednym konkretnym przykladzie wykonania trzy otwory lub rury zasilajace moga byc rozmieszczone wokól pojedynczego otworu lub rury powrotnej. Nalezaloby zaznaczyc, ze otwór lub rura powrotna moze byc otworem lub rura pojedynczego odwiertu, lub tez rozmieszczonym blisko siebie klastrem otworów lub klastrem rur o stosunkowo malej srednicy, które wykazuja zasadniczo te sama strate ciepla i cisnienia, co pojedynczy otwór o dosc duzej srednicy, badz pojedyncza rura o dosc duzej srednicy. PL 70 876 Y1 5 Korzystnie górne konce otworu lub rury zasilajacej oraz otworu lub rury powrotnej moga byc umieszczone blisko siebie, alternatywnie otwory odchyla sie do dolu, aby wprowadzic duzy odstep po- miedzy koncami otworu lub rury zasilajacej i otworu lub rury powrotnej. Korzystnie odstep wynosi okolo 500 do 1000 m. Taka konstrukcja urzadzenia pozwala, by mialo ono zwarta konstrukcje na powierzchni, ale jednoczesnie umozliwia, by powierzchnia wymiany ciepla miala wymagalny wymiar glebokosci. Nawiercane otwory lub rury rozciagaja sie prostopadle w formacji geologicznej. Warstwy twar- dych skal w formacjach geologicznych pozwalaja na odchylone otwory lub rury w stosunku do kierunku wiercenia. Korzystnie odchylenie rozpoczyna sie co najmniej 100 m, korzystnie 500 m nad oczekiwana glebokoscia (w polowie) poziomego odcinka otworu dolnego lub rury dolnej, a rzeczywisty punkt wyjscia jest technicznie osiagalny i w lokalnych warunkach geologicznych okreslany przez kumulatywny kat stosowanej technologii wiercenia. Ostatecznie zastosowany jako otwór lub rura zasilajaca, rozciaga sie prostopadle na np. dalsze 500 do 2000 m. Ogólnie mówiac, na glebokosci kilku kilometrów, gdzie znaj- duje sie wiekszosc warstw HDR, pekniecia ciagna sie w kierunku plaszczyzn zorientowanych i sa wyrównane w plaszczyznie w zasadzie prostopadlej. Niektóre takie formacje geologiczne juz zostaly zbadane w takim stopniu, ze znany jest kierunek kompasu prostopadlej plaszczyzny, wzdluz której pek- niecie formacji jest najbardziej prawdopodobne. Jesli kierunek kompasu jest nieznany lub ma stanowic dodatkowy pomiar, wtedy pobierane sa próbki rdzenia wewnetrznego do orientacji kompasu z co naj- mniej jednego dna pionowego otworu (która moze byc otworem lub rura zasilajaca, moze byc tez otwo- rem lub rura powrotna). Dla orientacji czastek i spowodowanych naprezen skorupy ziemskiej mozna analizowac rdzen wewnetrzny oraz wolna po nim przestrzen i w polaczeniu z dostepnymi danymi geo- fizycznymi przeprowadzic analize, mogaca dostarczyc kierunek plaszczyzny, wzdluz której najbardziej prawdopodobnie moga wystapic najwieksze pekniecia pionowe. W celu okreslenia kierunku plaszczy- zny pekniecia, mozna tez zastosowac inne schematy zastepcze, jak geofizyczny zakres pomiarowy, zamontowanie swiatlowodu do pomiaru odksztalcenia oslony lub rury, sprzet do próby szczelnosci ci- snieniowej lub sprzet do utworzenia pekniecia testowego, a takze sprzet stosowany do okreslania kie- runku na podstawie wtryskiwanych znaczników radioaktywnych. W odniesieniu do kierunku kompasu najbardziej prawdopodobnej plaszczyzny pekniecia dla for- macji, jeden lub wiecej dodatkowych otworów lub rur jest rozmieszczonych w kierunku ogólnie prostopa- dlym do kierunku kompasu takich plaszczyzn. Chociaz preferowane jest osiagniecie ustawienia piono- wego pomiedzy pierwszym i drugim otworem lub rura znajdujacymi sie pod katem lub zasadniczo poziomo a plaszczyzna pekniecia, bezwzgledna pozycja pionowa nie jest kluczowa. Pierwszy i drugi otwór lub rura znajdujace sie pod katem lub zasadniczo poziomo moze przecinac sie pod okreslonym katem z oczekiwana plaszczyzna pekniec, o odchyleniu od pionowej osi do ok. 45 stopni. Okreslenie „w przyblizeniu pionowe” ma obejmowac takie warianty. Odchylenie od pionowej linii pekniecia moze znajdowac sie w przedziale od malego jak 0 stopni do duzego, jak 60 stopni, 30 do ok. 45 stopni. Do- kladne rozmieszczenie otworów lub rur jest kompromisem okreslonym przez gradient temperatury oraz koszty wiercenia i rur. Generalnie, ze wzgledu na to, ze korzystnie w formacji HDR, gdzie pierwszy i drugi otwór lub rura znajduja sie pod katem lub zasadniczo poziomo i gdzie w obszarze szczelinowania (spe- kania) wystepuje temperatura co najmniej ok. 125°C dla kontaktu z plynem cyrkulacyjnym podczas pracy, liczba dodatkowych odwiertów lub zamontowana ilosc rur bedzie funkcja gradientu temperatury formacji. Minimalna odleglosc na jaka rozciagaja sie pierwszy i drugi otwór znajdujace sie pod katem lub zasadni- czo poziomo w formacji HDR, musi byc wystarczajaca, aby pomiescic liczne hydraulicznie równolegle powierzchnie wymiany ciepla, które beda formowac sie wzdluz pierwszego i drugiego nachylonego lub zasadniczo poziomego otworu albo rury. Ta minimalna odleglosc jest funkcja ilosci wymaganych po- wierzchni wymiany ciepla pomnozona przez odstep pomiedzy powierzchniami wymiany ciepla. Uszczelnienie mozna usytuowac w jednej lub wielu czesciach pierwszego lub drugiego otworu lub rury dolnej, które przecinaja sie z powierzchniami wymiany ciepla. Jesli opór przeplywu powierzchni wymiany ciepla jest mniejszy niz w innych powierzchniach wymiany ciepla, uszczelnienia te sa roz- mieszczone tworzac szczelne zamkniecie. Rura zasilajaca i/lub rura powrotna moze byc wykonana z odpornego na dzialanie plynu zawierajacego sól, jak slona woda, aluminium lub stopu aluminium, jak stop aluminium morskiego. Aby rury znajdowaly sie we wlasciwym polozeniu, mozna korzystac z nawierconych otworów, które moga pomiescic rury. Ze wzgledu na którakolwiek z ponizszych zalet lub ich kombinacji, korzystne jest stosowanie rur w porównaniu ze stosowaniem wylacznie otworów nawierconych w warstwie ziemi: ? rury zapobiegaja przedostawaniu sie plynu ze skaly do rury na dowolnej glebokosci, a tym samym rozcienczaniu przeplywajacego w tych rurach plynu takiego jak woda, dzieki czemu PL 70 876 Y1 6 rura przyczynia sie do zapobiegania wymianie plynu i energii cieplnej poza obszarem spe- kania; ? w przypadku stosowania rur istnieje mniejsze prawdopodobienstwo wycieku plynu do ota- czajacej skaly w porównaniu do zwyklych wierconych otworów; ? rury redukuja mozliwosc zatykania sie rury przez upadek skaly, przez co przedluza sie zy- wotnosc urzadzenia; ? rurociag zwieksza zdolnosc urzadzenia do podtrzymywania dzialania bez wzgledu na aktyw- nosc sejsmiczna; ? rury pozwalaja na stosowanie wyzszych cisnien przy zmniejszeniu wycieku do skaly poza strefa spekania (szczelinowania). W urzadzeniu podczas pracy plyn przeplywa w pierwszej i drugiej sekcji dolnej, np. rury moga znajdowac sie w tym samym kierunku bezwzglednym. Oznacza to na przyklad, ze w jednej dolnej sekcji lub w rurze przeplyw jest zorientowany w kierunku konca sekcji lub rury, zas w drugiej dolnej sekcji lub rurze plyn odplywa od konca tego odcinka lub rury. Obieg hydrauliczny kazdej hydraulicznie równoleglej lub prawie równoleglej powierzchni wymiany ciepla obejmuje dlugosc odcinka otworu lub rury zasilajacej i odpowiadajaca dlugosc powierzchni i od- cinka otworu lub rury powrotnej. Jesli powierzchnia jest wybrana tak, ze znajduje sie blizej otworu lub rury powrotnej, wtedy dlugosc otworu lub rury powrotnej zmniejsza sie, ale dlugosc otworu lub rury zasilajacej zwieksza sie o ta sama ilosc. Zatem wszystkie obiegi hydrauliczne dla hydraulicznie równo- leglych i prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla sa takie same. Pozwala to na rozproszenie przeplywu na hydraulicznie równoleglych i prawie równoleglych powierzchniach. Instalacja moze obejmowac sprzet do tworzenia obszaru pekniec w masie skalnej: ? uszczelnienie stosowane do zapewnienia rozdzielenia uszczelniajacego czesci pierwszego i drugiego otworu lub rury; ? srodków do zwiekszania cisnienia w uszczelnionej sekcji, które obejmuja pompy do pompo- wania plynu w uszczelnionej sekcji az do osiagniecia cisnienia otwarcia lub rozerwania i pod- dania sie skaly; srodków do wstrzykiwania wraz z plynem proppantu (podsadzki) w celu utrzymywania otwarcia uformowanych pekniec po zredukowaniu cisnienia; ? srodków do obnizania cisnienia w zamknietej uszczelnionej sekcji poprzez umozliwienie wy- plywania plynu. Calkowita dlugosc pozioma pierwszego i drugiego otworu lub rur jest taka, ze obszar pekniec tworzy przestrzen wymiany ciepla co najmniej 15 000 000 m 3 spekanej masy skalnej. Dla lepszego zrozumienia wzoru uzytkowego zostanie teraz opisany wzór uzytkowy w odniesie- niu do przykladów wykonania pokazanych na rysunku, gdzie: Fig. 1 to schematyczny widok z boku urzadzenia geotermalnego wedlug przykladu wykonania wzoru uzytkowego, Fig. 2 to schematyczny widok z góry formacji geologicznej z powierzchnia wymiany ciepla w urza- dzeniu z figury 1. Wzór uzytkowy zostanie opisany w odniesieniu do konkretnych przykladów wykonania oraz od- niesien do pewnych zalaczonych figur, lecz nie jest ograniczony do tego wzoru uzytkowego, zas wzór uzytkowy ograniczony jest jedynie przez zastrzezenia ochronne. Opisywane figury sa jedynie schema- tyczne i nieograniczajace. Na figurach wymiary niektórych elementów moga byc przesadzone, naryso- wane bez skalowania, w celu ilustracji. Jesli w tym opisie i zastrzezeniach ochronnych zastosowano termin „obejmujacy”, nie wyklucza on innych niewymienionych elementów czy etapów. Jesli przy rze- czowniku dotyczacym liczby pojedynczej uzyto zaimka nieokreslonego lub okreslonego, np. „jeden” lub „jedna szt.” i „ten”, wtedy poza niektórymi szczególnymi przypadkami, rozumie sie równiez liczbe mnoga tego rzeczownika, chyba ze wyraznie stwierdzono inaczej. Ponadto wystepujace w tym opisie i zastrzezeniach ochronnych pojecia „pierwszy”, „drugi”, „trzeci” itd. uzywane sa do rozróznienia pomiedzy podobnymi elementami i niekoniecznie opisuja kolej- nosc wedlug porzadku czy wedlug kolejnosci chronologicznej. Nalezy rozumiec, ze w odpowiednich warunkach uzyte w ten sposób okreslenia moga byc w odpowiednich przypadkach stosowane zamien- nie, a opisywane tutaj przyklady wykonania tego wzoru uzytkowego moga takze byc stosowane w innej kolejnosci niz opisywane czy zilustrowane. Figury 1 i 2 sa schematami przedstawiajacymi elementy na róznych glebokosciach, tak jakby skaly miedzy nimi byly przezroczyste. PL 70 876 Y1 7 Urzadzenia geotermalne pokazane na figurach 1 i 2 posiadaja serie hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla 10, usytuowanych w formacji geologicznej ponizej powierzchni ziemi. Powierzchnie wymiany ciepla usytuowane sa pomiedzy poziomymi odcinkami lub rurami 6 i 8, które sa opisane jako pierwszy i drugi poziomy odcinek dolny otworu zasilajacego i otworu lub rury powrotnej 2, 4, odpowiednio, przy czym, gdzie poziomy dolny odcinek otworu lub rury 6 i 8 otworu zasilajacego oraz otworu lub rury powrotnej 2 i 4, sa oddzielone od siebie pewna odlegloscia w kierunku poziomym („X” i „Z”) oraz pionowym („Y”), jak 200 do 1000 m, lub 250 do 800 m, lub 300 do 750 m. Zatem powierzchnie wymiany ciepla 10 to struktura rozciagajaca sie wzdluz wszystkich trzech kierunków ortogonalnych X, Y, Z. Powierzchnie 10 wymiany ciepla sa pokazane schematycznie jako równolegle plaskie plyty, jednakze w praktyce dokladny ksztalt tych powierzchni bedzie okreslony po- przez sposób spekania skaly. Wybór obszaru pekania (szczelinowania) zapewnia równolegla droge przeplywu, która poprawia przenikanie ciepla. Urzadzenie to obejmuje otwór lub rure zasilajaca 2 o srednicy wewnetrznej co najmniej 15,0 cm, na przyklad 15,0 cm lub 19,0 cm, lub 21,2 cm, lub 31,3 cm, która rozciaga sie od glowicy wtryskowej 16, oraz otwór lub rure powrotna 4 o srednicy wewnetrznej 15,0 cm, np. 15,0 cm lub 19,0 cm, lub 21,2 cm, lub 31,3 cm, która rozciaga sie od glowicy produkcyjnej studzienki 18. Glebokosc otworu lub rury zasila- jacej 2 jest wieksza od glebokosci otworu lub rury powrotnej 4, np. o okreslona odleglosc np. 250 m, np. 250 do 500 m. Jednakze otwór lub rura powrotna tez moga byc glebsze niz otwór lub rura zasilajaca. Zasadniczo pozioma dolna sekcja lub rura 6, 8 jest odpowiednio uformowana na spodzie otworu lub rury zasilajacej i powrotnej 2, 4, odpowiednio. Dolne odcinki 6, 8 otworu lub rury zasilajacej i powrotnej 2, 4 sa wzajemnie polaczone seria hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla 10, których odleglosci sa okreslone metoda zamykania szczelin skaly. Korzystnie obszar spekania zapewnia komunikacje przeplywowa pomiedzy otworami lub rurami zasilajacymi i powrotnymi. Jak poka- zuje fig. 2, glowice 16, 18 sa usytuowane ukosnie w poprzek obszaru pekniec hydraulicznie równoleglej powierzchni wymiany ciepla 10. Nawiercone otwory lub rury 2, 4 sa wiercone zasadniczo pionowo w formacji geologicznej, a po- nadto korzystnie napotykaja pozadane formacje twardych skal, które umozliwiaja bezpieczne formowa- nie odchylen od osi prostopadlych do dolnych odcinków lub rur, najlepiej na 100 m, a korzystniej na 500 m powyzej oczekiwanej glebokosci pól-poziomych dolnych odcinków: rzeczywisty punkt poczat- kowy odchylenia jest okreslany przez technicznie osiagalny kumulatywny kat wiercenia stosowany w lo- kalnych warunkach geologicznych. Ostatecznie otwór lub rura uzywane jako zasilajace rozciaga sie prostopadle o dodatkowa odleglosc D, taka jak 200 do 1500 m, lub 250 do 2000 m, lub 300 do 3000 m, w zaleznosci od objetosci skaly potrzebnej do osiagniecia spodziewanej mocy nominalnej. Ogólnie mó- wiac, na glebokosci kilku kilometrów, gdzie znajduje sie wiekszosc warstw HDR, plaszczyzny pekniec w formacji rozciagaja sie w orientacji kierunkowej i sa wyrównane w plaszczyznie w zasadzie prostopa- dlej. Chociaz niektóre takie formacje geologiczne juz zostaly zbadane w stopniu, w którym znany jest kierunek kompasu plaszczyzny pionowej, wzdluz której pekniecie formacji jest najbardziej prawdopo- dobne, jesli taki kierunek jest nieznany, lub jako pomiar dodatkowy, z dna co najmniej jednego piono- wego otworu lub rury zgodnie z orientacja kompasu pobierana jest próbka rdzenia wewnetrznego, a rdzen i przestrzen po rdzeniu bada sie na orientacje czastek i naprezenia tektoniczne oraz, co w po- laczeniu z dostepnymi danymi geofizycznymi dostepnymi dla formacji, pozwala okreslic kierunek plasz- czyzny, wzdluz której najbardziej prawdopodobnie moga wystapic najwieksze pekniecia pionowe. W celu okreslenia kierunku plaszczyzny pekniecia mozna tez stosowac alternatywne srodki, logi geofi- zyczne, zamontowanie swiatlowodu do pomiaru odksztalcenia oslony, srodki do próby szczelnosci ci- snieniowej lub srodki do wytwarzania pekniec testowych, których kierunek mozna okreslic poprzez wtry- skiwanie znaczników radioaktywnych. W odniesieniu do formacji, gdzie najprawdopodobniej powstana pekniecia w kierunku plaszczy- zny kompasu, jeden lub wiecej dodatkowych otworów lub rur jest rozmieszczonych w kierunku ogólnie prostopadlym do kierunku kompasu takich plaszczyzn. Chociaz preferowane jest osiagniecie ustawienia prostopadlego pomiedzy odchylonym nawierconym otworem lub rura a oczekiwana plaszczyzna pek- niec, to bezwzgledna prostopadlosc nie jest kluczowa. Odchylony otwór lub rura moze przecinac sie z oczekiwana powierzchnia pekniec pod katem odbiegajacym od osi prostopadlej do ok. 45 stopni. Okreslenie „w przyblizeniu prostopadle” ma obejmowac takie odchylenie. Minimalna odleglosc odchy- lonych pierwszego i drugiego odcinka dolnego lub rury 6, 8, rozciagajacych sie przez warstwe HDR, powinna wystarczyc, aby pomiescic wiele prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, które na- stepnie beda ksztaltowac sie wzdluz pierwszego i drugiego odcinka dolnego lub rury 6, 8. Minimalna PL 70 876 Y1 8 odleglosc jest funkcja ilosci wymaganych powierzchni wymiany ciepla pomnozonej przez odstep pomie- dzy powierzchniami wymiany ciepla. Pracujace urzadzenie jest dostosowane do zapewnienia w tym samym kierunku bezwzglednym przeplywu cieczy w pierwszym i drugim dolnym odcinku lub rurze 6, 8. Oznacza to, ze na przyklad w dol- nym odcinku lub rurze 8 przeplyw skierowany jest w kierunku konca tego odcinka lub rury, a w dolnym odcinku lub rurze 6, plyn plynie od konca tego odcinka lub rury, jak pokazano na fig. 1. Kazdy obieg hydrauliczny, dla hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni przenoszacych cie- plo 10, obejmuje dlugosc odcinka nawierconego otworu lub rury 2 oraz wzgledna dlugosc powierzchni 10 i odcinka nawierconego otworu lub rury 4. Jesli powierzchnia 10 zostanie wybrany blizej nawierconego otworu lub rury 4, wtedy zmniejsza sie dlugosc nawierconego otworu lub rury 4, lecz dlugosc nawierco- nego otworu lub rury 2 zwieksza sie o jednakowa ilosc. Zatem wszystkie hydraulicznie równolegle lub prawie równolegle powierzchnie wymiany ciepla 10 maja takie same obwody hydrauliczne. Pozwala to na rozproszenie w sposób kontrolowany przeplywu dla hydraulicznie równoleglych lub prawie równole- glych powierzchni wymiany ciepla 10. Górna czesc otworu zasilajacego i otworu powrotnego moze byc wyposazona w jedna lub wiecej zaslepionych oslon do uszczelnienia otworu od warstwy wody gruntowej w otoczeniu tego obszaru. Korzystnie zapewnia sie rury zasilajace i powrotne 2, 4, których sciany uszczelnia te rury wzgledem warstwy wody gruntowej w otoczeniu tego obszaru. Wybór glebokosci, wielkosci i wytrzymalosci odcin- ków oslony lub rury nalezy przeprowadzac zgodnie z lokalnymi warunkami geologicznymi, integralno- scia otworów i przepisami prawa. Kazdy otwór lub rura moze posiadac jedna lub wiecej sekcji o róznych srednicach. W szczególnosci rura moze byc teleskopowa. Wszystkie sekcje, poza ostatnia, maja zasle- pione oslony i cementowanie, aby zapewnic stabilny nawiercony otwór odpowiednio uszczelniony od otaczajacej formacji. Kazda sekcja lub sekcje moga miec oslone. Przy zastosowaniu rur, rury, poza ostatnia rura, zapewniaja stabilny kanal, który jest odpowiednio uszczelniony wzgledem otaczajacej for- macji. Ponadto rury te moga byc teleskopowe, przy czym srednica ciaglego rurociagu lub sekcji stop- niowo sie zmniejsza. W ten sposób przy wyborze srednicy nawierconego otworu lub rury innej sekcji, nalezy rozwazyc najmniejsza srednice wewnetrzna ostatniej sekcji lub rury. Dlugosc kazdej sekcji lub rury jest okreslona zakresem glebokosci, który moze byc wywiercony sposobem, który uwzglednia lo- kalne warunki geologiczne, integralnosc wierconego otworu lub rurociagu oraz jest zgodny z przepisami prawa i przyjazny dla srodowiska. Na powierzchni ziemi otwory lub rury zasilajace 2, 4 lacza sie poprzez linie 12 z jedna strona obudowy 14 posiadajaca osobny wymiennik ciepla. Pompa produkcyjna, taka jak pompa elektryczna zanurzeniowa lub pompa liniowa prosta, zainstalowana jest w pionowej czesci otworu lub rury zasilaja- cej 4. Pomocnicza pompa cyrkulacyjna moze byc usytuowana (nie jest pokazana) pomiedzy osobnym wymiennikiem ciepla a glowica 16 otworu lub rury zasilajacej. Korzystnie druga strona osobnego wymiennika ciepla jest przystosowana do komunikacji plynów z róznymi urzadzeniami termicznymi, takimi jak grzejniki, podgrzewacze goracego powietrza i zbiorniki goracej wody, lokalne systemy grzewcze i/lub systemy generowania energii elektrycznej. Zaleta tego wzoru uzytkowego jest urzadzenie geotermiczne z seria hydraulicznie równoleglych lub prawie równo- leglych powierzchni wymiany ciepla, które usytuowane sa pod ziemia w formacji geologicznej, np. do glebokosci 6 km. Urzadzenie to jest zaprojektowane tak, by zmniejszac ryzyko wystapienia trzesienia ziemi. Urzadzenie ma wywiercone w glab poziome dolne sekcje otworu lub dolnej rury. Zapewnia sie narzedzia geofizyczne, do wyznaczenia ksztaltu sekcji poziomej, lokalizowania wszystkich juz istnie- jacych pekniec oraz okreslenia wytrzymalosci formacji. Urzadzenie posiada srodki do pomiaru napre- zen w celu okreslenia parametrów roboczych dla urzadzenia wielostopniowego, co polepsza sztucznie wytworzone szczeliny, a takze urzadzenie jest dostosowane do zapewnienia cisnienia otwierajacego lub cisnienia szczelinowania i cisnienia formowania. Ponadto przystosowane jest do dostarczania ilosci plynu i proppantu potrzebnych do przepompowania do otwarcia lub uformowania szczelin i utrzymy- wania ich w stanie otwartym. Czesc dolnej poziomej sekcji lub rury moze byc uszczelniona np. poprzez cementowanie, a ponadto urzadzenie moze byc przystosowane do zwiekszania cisnienia w uszczel- nionej sekcji lub rurze, a takze do dostarczania pompa plynu takiego jak woda do uszczelnionej sekcji lub rury, az do osiagniecia cisnienia otwarcia lub pekania do poddania sie skaly. Urzadzenie dostoso- wane jest tez do wstrzykiwania razem z plynem proppantu, takiego jak klasyfikowany piasek lub sztuczny material ceramiczny, ulatwiajacego, gdy cisnienie spadnie, pozostawienie szczeliny otwartej. Na koniec urzadzenie przystosowane jest do zmniejszania cisnienia w uszczelnionej sekcji poprzez umozliwienie wyplywu plynu na zewnatrz. Calkowita dlugosc poziomej dolnej sekcji lub rury jest taka, PL 70 876 Y1 9 ze mozna uzyskac wystarczajaco duza powierzchnie wymiany ciepla w obszarze spekanej skaly. Mi- nimalna wielkosc spekanej (szczelinowanej) skaly wynosi co najmniej 15 000 000 m 3 , korzystnie co najmniej 20 000 000 m 3 na kazdy MW mocy, a korzystny odstep szczelin wynosi ok. 15 m, np. 5 m do 25 m i mniej niz 50 m. Urzadzenie przystosowane jest do prowadzenia badan przeplywu w hydraulicznie równoleglej lub prawie równoleglej powierzchni wymiany ciepla w otworach lub rurach zasilajacej i powrotnej. Dostoso- wane jest do testowania przeplywu przez wtryskiwanie plynu takiego jak woda do otworu lub rury zasi- lajacej, a takze otrzymywania plynu przez otwór lub rure powrotna. Moze byc dostosowane do pomiaru predkosci plynu co najmniej wzdluz dolnych sekcji lub rur poziomych. Urzadzenie moze zawierac za- montowany przeplywomierz lub przeplywomierze zamontowane co najmniej wzdluz poziomych sekcji nawierconych otworów lub rur w celu okreslania oporu przeplywu hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, przecinajacych nawiercony otwór lub rure. Moze byc przy- stosowane do wykrywania naglych zmian predkosci plynu w miejscach, gdzie powierzchnie wymiany ciepla o niskim oporze przeplywu przecinaja nawiercony otwór lub rure. Aby uniknac niepozadanego ochlodzenia plynu spowodowanego zwarciem, powierzchnie wymiany ciepla powinny miec podobna opornosc przeplywu: korzystnie jest, gdy róznica oporu przeplywu dla powierzchni wymiany ciepla 10 o najmniejszym oporze przeplywu jest mniejsza niz wspólczynnik 10, korzystniej, gdy jest mniejsza niz wspólczynnik 5, a jeszcze korzystniej mniejsza niz wspólczynnik 2. Jesli w porównaniu do pozostalych czesci opornosc przeplywu jednej lub wielu powierzchni wy- miany ciepla jest zbyt niska, co na przyklad dziala tak, ze w porównaniu do pozostalych powierzchni dominujaca czesc plynu przeplywa przez jedna lub wiecej powierzchni wymiany ciepla, czesc nawier- conych otworów lub rur przecinajacych sie z powierzchniami wymiany ciepla zawiera uszczelnienia, gdzie uszczelnienia to np. zatyczka prózniowa otwierajaca lub cement, lub srodek zapychajacy taki jak cement, pigulki glebowe czy material samoutwardzajacy, do zablokowania powierzchni wymiany ciepla. Urzadzenie moze byc przystosowane do czyszczenia nawierconego otworu lub rury w celu usuwania kazdego srodka zapychajacego pozostawionego w nawierconym otworze lub rurze. Urzadzenie moze zawierac srodki do generowania serii hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla w formacji geologicznej. Urzadzenie moze zawierac srodki do przeprowadzania testu przeplywu w pierwszej i/lub drugiej rurze dolnej. Moze tez obejmowac sprzet stosowany do wiercenia co najmniej jednego otworu zasilaja- cego od podloza ku dolowi, do formacji geologicznej, oraz stosowany do wprowadzania rury zasilajacej. Urzadzenie moze zawierac srodki stosowane do formowania co najmniej jednego otworu z dna rury zasilajacej, który rozciaga sie od rurociagu zasilajacego, oraz stosowane do wprowadzania rury zasilajacej. Moze tez zawierac srodki stosowane do nawiercenia co najmniej jednego otworu powrotnego sluzacego do transportowania plynu grzewczego z formacji geologicznej na powierzchnie ziemi, oraz stosowane do wprowadzania rury powrotnej. Urzadzenie moze obejmowac srodki stosowane do formowania drugiego otworu z dna rury powrot- nej rozciagajacego sie od rury powrotnej i oddalonego od rury doprowadzajacej w kierunku poziomym i pionowym (X, Y, Z) na okreslona odleglosc, a takze stosowane do wprowadzania drugiej dolnej rury. Urzadzenie moze zawierac srodki do generowania obszaru spekania w wymienionej formacji geo- logicznej pomiedzy pierwsza i druga dolna rura oraz stosowane do wytwarzania serii hydraulicznie rów- noleglych i prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, które podczas cyrkulacji plynu pomiedzy rura zasilajaca i rura powrotna umozliwia transportowanie ciepla z formacji geologicznej do tego plynu. Urzadzenie to moze obejmowac srodki do przeprowadzania testu przeplywu, w tym srodki do wstrzykiwania plynu do rury zasilajacej oraz odbioru plynu przez rure powrotna. Moze tez zawierac srodki stosowane do pomiaru predkosci przeplywu plynu co najmniej wzdluz pierwszej i drugiej rury dolnej w celu okreslenia oporu przeplywu hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych po- wierzchni wymiany ciepla przecinajacych sie z pierwsza i druga rura dolna. Urzadzenie to, jezeli opór przeplywu jednej lub wielu powierzchni wymiany ciepla jest nizszy niz innych hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla, moze zawierac srodki do uszczelnienia czesci pierwszej lub drugiej rury dolnej, przecinajace sie z powierzchniami wy- miany ciepla. Moze tez obejmowac srodki stosowane do generowania obszaru pekniec, obejmujace: ? srodki do uszczelniania pierwszej i drugiej rury dolnej; PL 70 876 Y1 10 ? srodki do zwiekszania cisnienia w odcinku uszczelnionym za pomoca pompy, która pompuje sie plyn do uszczelnionego odcinka az do uzyskania cisnienia otwarcia lub rozerwania do poddania skaly; ? srodki stosowane do wstrzykiwania razem z plynem proppantu, w celu utrzymania stworzo- nych szczelin w stanie otwartym po obnizeniu cisnienia; ? srodki do zmniejszenia cisnienia w odcinku uszczelnionym poprzez umozliwienie wyplywu plynu. Wzór uzytkowy posiada taka zalete, ze nie ma potrzeby budowania podziemnego wymiennika ciepla poprzez wiele nawiercanych otworów. Zgodnie z przykladem wykonania wzoru uzytkowego, wy- korzystanie szczelinowania skaly w ekonomiczny i bezpieczny sposób formuje wiele powierzchni wy- miany ciepla, czyli zmniejsza ryzyko trzesienia ziemi. Nalezy rozumiec, ze wzór uzytkowy nie jest ograniczony zadnym z powyzej opisywanych przy- kladów wykonania, moze tez byc zmieniany i modyfikowany na wiele sposobów, co nie oddala go od istoty wzoru uzytkowego i zakresu zalaczonych zastrzezen ochronnych. PL PLEN 70 876 Y1 2 Description of the design The utility model relates to devices that extract geothermal energy from deep geological layers. WO96 / 23181 discloses the use of abandoned offshore oil wells to extract geothermal energy, which can in turn be converted into electrical energy and supplied to users. In this case, two wells 3000 m deep are used as feed and return wells, respectively, the two wells are interconnected at their lower end with a loop drilled approximately horizontally, this loop is 1000 m long and 21.5 cm in diameter. 700 m3 / h water is circulated through this loop, its inlet temperature is 20 ° C. This publication simplifies the assumption that 90 ° C water returns and this is the temperature for the loop connection locating layer, therefore it can provide 40 MW of thermal energy. This assumption is considered insufficiently accurate. Using the above disclosed method, it was found that the temperature of the return water is only a few degrees higher than the feed water, and to provide 40 MW of geothermal heat this loop must be 60 times greater than the above-mentioned length. In one aspect, the utility pattern relates to a device that extracts geothermal energy by circulating a fluid through a geological layer, including: at least one supply pipe that can transport fluid from the surface of the earth downwards towards the geological formation, at least one return pipe transporting the heating fluid from the geological formation to the surface of the earth, and a connection between the supply and return pipes a heat absorption system that includes disposed in a geological formation, a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces through which heat transfer surfaces transfer heat from the geological formation to the fluid, the device also comprising: a first bottom tube extending from the bottom of the feed tube extending from the feed tube; ? a second lower pipe extending from the bottom of the return pipe, extending from the return pipe, which is further distant from the bottom pipe in the horizontal and vertical directions (X, Y, Z), and the mentioned hydraulically parallel or almost parallel heat exchange surfaces connects seamlessly to the first and second down tubes. Tubes are advantageous over a hole drilled in the ground because of any of the following advantages or a combination thereof: the pipes prevent rock fluid from entering the pipe at any depth and diluting the fluid such as water flowing in the pipes, whereby the pipes contribute to preventing the exchange of fluid and thermal energy beyond the cracked area; ? pipes reduce the possibility of clogging due to falling rocks, which extends the service life of the device; the pipes increase the ability of the equipment to stay operational regardless of seismic activity; ? the pipes allow higher pressures to be applied, while reducing leakage towards a rock other than the fractured area. This installation may be adapted to circulate a fluid such as water through a geological layer at least 700 m or 1000, 3000, or 4000 m below the earth's surface. The feed tube and / or the return tube and / or the first and / or the second down tube are made of aluminum or an aluminum alloy such as marine aluminum, resistant to salt-containing fluid such as salt water. The feed and return pipes are preferably telescopic pipes. Optionally, the first and / or second downtube may be a telescopic tube. Tubes can be positioned in drilled holes. In a second aspect, the utility pattern relates to the preparation of a geothermal energy generating facility that is adapted to circulate a fluid such as water through geological formations at least 700 m, or 1000, 3000, or 4000 m below the earth's surface, including having at least one supply opening leading from the surface to this geological formation, at least one return opening for transporting the heating fluid from this formation to the ground surface, and a heat absorption system connecting the supply and return opening, with the heat absorption system comprises a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces situated in a geological formation through which heat passes from said geological formation to said fluid such as water. EN 70 876 Y1 3 Such geothermal equipment, which creates fractures in the rock to access an underground heat source, can usually cause an earthquake, and the examples of this utility pattern are designed to reduce the risk of an earthquake. Moreover, according to this utility pattern, the geothermal device of the embodiment reduces the risk of a lack of hydraulic connection between the supply and return openings caused by hot rock masses. The utility pattern comprises a fractured geological layer with a geothermal energy generating device adapted to circulate a fluid such as water through a fractured geological layer at least 700 m, or 1000, 3000, or 4000 m below the earth's surface. This device includes: at least one feed hole or pipe leading from the ground surface to said geological formation, a first feed hole or hole extending from the bottom of the feed hole at an angle with respect to the bore hole or feed pipe, possibly substantially horizontal; ? at least one return pipe or port used to transport a heating fluid such as water from a geological formation to the surface, the return port or port optionally being shallower than the port or the feed pipe; ? a second opening extending from the bottom of the return opening which is at an angle to the bored feed opening, possibly approximately horizontally, further in the horizontal and vertical directions spaced some distance from the first opening; ? and also in the geological formation between the first and second wells, cracked areas, which are a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces, allowing heat to be transferred from a fractured geological formation to a fluid such as water, between the supply and return wells. The utility pattern is suitable, for example, for the production of geothermal energy from hot dry rock (HDR). To compensate for the low thermal conductivity of such a formation, the utility pattern extracts heat energy through the very large heat transfer surfaces that is provided in the geological formation and involves a series of many hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces. According to the examples of the utility model embodiment, such a very large heat transfer area is the area of cracking located at an angle, preferably horizontal sections of the feed and return openings or pipes, which are separated from each other by a certain distance in the horizontal and vertical directions, e.g. 200 to 1000 m or 250 to 800 m, or 300 to 750 m. The fracture area may be swollen fractures that already exist, e.g. the fracture area includes rock after an explosion between the at an angle, e.g. horizontally, the first or second hole or pipe, or cracks between at an angle or in horizontal sections of supply and return openings or pipes that are separated by a specified distance in the horizontal and vertical directions, e.g. 200 to 1000 m, or 250 to 800 m, or 300 to 750 m. adapted to cool and heat and / or to use hydraulic pressure on rock, the latter method being preferred for fracturing. In order to avoid unforeseen flow conditions of the circulation fluid induced by the difference in hydraulic resistance between the hydraulically parallel heat transfer surfaces, the fracture area of this functional pattern hydraulically covers the heat transfer surfaces in parallel. In addition, you can, by setting up the flowmeter, determine the flow resistance of cracks that intersect at different sections of pipes or holes. In an example design of a geothermal device according to a utility pattern, a large amount of the hot-scale is located near the heat transfer surface. For example, according to an example embodiment of this utility pattern for a geothermal device designed to heat a fluid such as water and produce hot water, for each kW of thermal energy to be provided by the device, it preferably has at least 20,000 m 3 of scale located in distances up to 10 m on each heat exchange surface. Thus, in one aspect of this utility pattern there is provided a geothermal energy extraction device as defined in the above introduction characterized by having a nominal power in MW defined as the heat absorbed from the fractured formation by the structures per second, further characterized by this that the plurality of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces include at least one heat absorbing borehole or tube PL 70 876 Y1 4 and further characterized by a scale volume of this formation of at least about 15,000,000 m3, and more preferably 20,000,000 m3, these times the nominal power. These numbers describe a much greater mass of scale than any economically justified device considered in the prior art. The inventors of this invention have found that the most effective way to extract heat from scales having a sufficiently large volume is to provide a device having at the depth of the hot rock a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces. The term "hydraulically parallel" means that a fluid flow exists in parallel, although the geometry of these surfaces is not necessarily mathematically parallel. This utility formula is partly based on the finding that a scale tens of meters away from the heat transfer surface will not have much heat input due to the low thermal conductivity of the scale. Thus, from the point of view of the heat transfer, a large number of relatively closely spaced hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces is more effective. According to an embodiment of this utility pattern, the depth of the feed hole or pipe and the fluid return hole or pipe typically exceeds 3 km, preferably exceeds 5 km, and most preferably exceeds 6 km. Further, according to the utility pattern embodiment, a plurality of nearly or hydraulically parallel heat transfer surfaces are placed on this dry rock depth in order to provide a sufficient volume of the hot rock to supply the required amount of heat for the required lifetime of the apparatus. Thus, according to the second aspect, the utility pattern provides a geothermal energy extraction device which, by circulating a fluid such as water, passes through a geological layer below the ground at least 700m, or above 1000m, 3000m, 4000m below the ground surface, comprising a layer of the above-mentioned cracked area. The minimum depth range is determined by the following fact: the utility pattern is based on a series of hydraulically parallel or close to vertical cracks using hydraulic technology. Hydraulic fracturing is located perpendicular to the direction of minimum stresses. According to experience, at depths less than about 600 to 700 m, horizontal fissures (cracks) appear, because the excessive ground load on the site at this depth ensures a minimum main stress. In these relatively shallow conditions, the fissure (crack) may extend as far as possible along the horizontal plane because the rocks are easier to separate in this direction than in any other direction. With the increase in depth exceeding 700 m, the overload stress becomes the dominant stress. As the cracks formed by the hydraulic method extend in the direction perpendicular to the direction of minimum stresses, the crack generated at a depth greater than 700 m tends to be vertically oriented. According to another aspect of the utilitarian pattern, the above-described type of geothermal energy extraction device is characterized in that said heat absorption system comprises a plurality of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces, in a parallel flow from an angular or horizontal section of a bore or supply pipe to an angular or horizontal section. the return bore or pipe, which is deep. As the temperature of the rock increases with depth, the fluid flowing hydraulically parallel or nearly parallel on the heat transfer surfaces at maximum depth allows the maximum temperature to rise using a fluid that extracts heat from the hot rock, such as water, so that the heat is absorbed at the maximum depth. the maximum extent. Preferably, the distance between adjacent hydraulically parallel heat transfer layers is about 15 m, e.g. 5 to 25 m, and preferably 10 m. On the other hand, the distance should be less than about 50 m to limit the physical range of this device. . The device according to this utility model may have only a single feed opening or pipe and a single return opening or pipe. However, the device may have a plurality of feed openings or pipes most preferably evenly spaced around the circumference of the common opening or return pipe. For example, in one specific embodiment, three feed holes or pipes may be arranged around a single hole or return pipe. It should be noted that the bore or return pipe may be a single bore hole or pipe, or a closely spaced cluster of holes or a cluster of relatively small diameter pipes that exhibit substantially the same heat and pressure loss as a single rather large diameter bore or single tube, quite large diameter. Preferably, the upper ends of the supply opening or pipe and the return opening or pipe may be placed close to each other, alternatively the openings deflect downward to introduce a large gap between the ends of the supply opening or pipe and the return opening or pipe. Preferably, the distance is around 500 to 1000 m. This design of the device allows it to be compact on the surface, but at the same time allows the heat transfer surface to have a required depth dimension. Drilled holes or pipes extend perpendicularly in the geological formation. The hard rock layers in geological formations allow holes or pipes to be tilted in relation to the drilling direction. Preferably the deviation begins at least 100 m, preferably 500 m above the expected depth (in the middle) of the horizontal section of the bottom bore or down tube and the actual starting point is technically achievable and under local geological conditions determined by the cumulative angle of the drilling technology used. Ultimately used as a bore or feed pipe, it extends perpendicular to e.g. a further 500 to 2,000 m. Generally speaking, at a depth of several kilometers, where most HDR layers are present, the cracks extend towards the oriented planes and are plane-leveled in basically perpendicular. Some such geological formations have already been studied to the extent that the compass direction of the perpendicular plane along which formation fracture is most likely is known. If the direction of the compass is unknown or is intended to be an additional measurement, then samples of the inner core for orientation of the compass are taken from at least one bottom of the vertical hole (which may be a hole or a feed pipe, may also be a hole or a return pipe). For the orientation of particles and the stresses caused by the earth's crust, it is possible to analyze the inner core and its free space and, in conjunction with the available geospatial data, perform an analysis that can provide the direction of the plane along which the greatest vertical fractures are most likely to occur. In order to determine the direction of the fracture plane, other substitute schemes can also be used, such as the geophysical measuring range, the installation of a fiber to measure the deformation of a casing or a pipe, equipment for pressure-tightness testing or equipment to create a test crack, and the equipment used to determine direction based on injected radioactive tracers. With respect to the compass direction of the most likely fracture plane for the formation, one or more additional holes or pipes are arranged in a direction generally perpendicular to the compass direction of such planes. While it is preferable to achieve a vertical alignment between the first and second openings, or a pipe at an angle or substantially horizontal and the plane of the fracture, absolute vertical position is not critical. The first and second bore or pipe at an angle or substantially horizontally may intersect at a certain angle with the expected plane of the cracks, deviating from the vertical axis up to approximately 45 degrees. The term "approximately vertical" is intended to include such variants. The deviation from the vertical crack line can range from as little as 0 degrees to as high as 60 degrees, 30 to about 45 degrees. The exact placement of the holes or pipes is a trade-off determined by the temperature gradient and costs for drilling and pipes. Generally, since preferably in an HDR formation where the first and second bore or pipe are at an angle or substantially horizontal and where the fracture area has a temperature of at least about 125 ° C for fluid contact circulation during operation, the number of additional wells or the number of installed pipes will be a function of the formation temperature gradient. The minimum distance the first and second openings extend at an angle or substantially horizontally in the HDR formation must be sufficient to accommodate the plurality of hydraulically parallel heat transfer surfaces that will form along the first and second inclined or substantially horizontal openings, or pipes. This minimum distance is a function of the number of heat transfer surfaces required multiplied by the distance between the heat transfer surfaces. The seal may be located on one or more parts of the first or second opening or down tube that intersect with the heat transfer surfaces. If the flow resistance of the heat transfer surfaces is less than that of other heat transfer surfaces, these seals are positioned to form a tight seal. The feed pipe and / or the return pipe may be made of a salt-resistant fluid such as salt water, aluminum or an aluminum alloy such as marine aluminum alloy. To keep the pipes in the correct position, pre-drilled holes can be used that can accommodate the pipes. Due to any of the following advantages or a combination thereof, it is preferable to use pipes compared to using only holes drilled in the ground layer: the pipes prevent rock fluid from entering the pipe at any depth, thereby diluting the fluid, such as water, flowing in the pipes, so that the PL 70 876 Y1 6 pipe contributes to preventing the exchange of fluid and thermal energy beyond the seam area; ? when pipes are used, there is less likelihood of fluid leakage into the surrounding rock compared to normal drilled holes; ? pipes reduce the possibility of clogging the pipe by the fall of the rock, which extends the service life of the device; ? the pipeline increases the ability of the facility to sustain operation regardless of seismic activity; ? Pipes allow higher pressures to be used while reducing leakage to the rock beyond the fracture zone. In the device, during operation, fluid flows in the first and second lower sections, e.g. pipes may be in the same absolute direction. This means, for example, in one lower section or pipe, the flow is oriented towards the end of the section or pipe, and in the other lower section or pipe, the fluid flows away from the end of that section or pipe. The hydraulic circuit of each hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surface comprises the length of the opening section or the supply pipe and the corresponding length of the surface and the opening section or return pipe. If the surface is chosen to be closer to the hole or return pipe, then the length of the hole or return pipe is reduced, but the length of the hole or feed pipe is increased by the same amount. Thus, all the hydraulic circuits for hydraulically parallel and nearly parallel heat transfer surfaces are the same. This allows the flow to be dispersed over hydraulically parallel and near-parallel surfaces. The installation may include equipment for creating a crack area in the rock mass: a seal used to provide separation of the sealing portions of the first and second opening or pipe; ? means for increasing pressure in a sealed section which includes pumps to pump fluid in the sealed section until pressure is opened or ruptured and subjected to the scale; means for injection with proppant fluid (proppant) to keep formed fractures open when pressure is released; ? means for reducing the pressure in the closed sealed section by allowing the fluid to drain out. The overall horizontal length of the first and second holes or pipes is such that the fracture area forms a heat transfer space of at least 15,000,000 m3 of burnt rock mass. For a better understanding of the utility pattern, a utility pattern will now be described with reference to the embodiments shown in the drawing, where: Fig. 1 is a schematic side view of a geothermal plant according to an embodiment of a utility pattern, Fig. 2 is a schematic top view of a geological formation from heat transfer surface in the device of figure 1. The utility pattern will be described with reference to specific embodiments and with reference to certain attached figures, but is not limited to this utility pattern and the utility pattern is limited only by the protective claims. The figures described are only schematic and non-limiting. In the figures, the dimensions of some elements may be exaggerated, drawn without scaling, for the purpose of illustration. Where the term "comprising" is used in this specification and the protective claims, it does not exclude other elements or steps not specified. If an indefinite or definite pronoun is used for a singular noun, such as "one" or "one pcs." and "this", then, except in some special cases, is also understood to mean the plural of this noun, unless expressly stated otherwise. Furthermore, the terms "first", "second", "third", etc. in this description and the protective claims are used to distinguish between similar elements and do not necessarily describe the order in order or in chronological order. It is to be understood that, under appropriate circumstances, the terms so used may be used interchangeably where appropriate, and that the embodiments of this utility pattern described herein may also be used in other order than described or illustrated. Figures 1 and 2 are diagrams showing elements at different depths, as if the scales between them were transparent. EN 70 876 Y1 7 The geothermal devices shown in Figures 1 and 2 have a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces 10 situated in a geological formation below the earth's surface. The heat transfer surfaces are located between the horizontal sections or pipes 6 and 8, which are described as the first and second horizontal lower sections of the feed opening and the return opening or pipe 2, 4, respectively, wherein the horizontal lower section of the opening or pipe 6 and 8 the supply opening and the return opening or pipe 2 and 4 are separated by a distance in the horizontal ("X" and "Z") and vertical ("Y") directions, such as 200 to 1000 m, or 250 to 800 m, or 300 to 750 m. Thus, the heat transfer surfaces 10 is a structure extending along all three orthogonal directions X, Y, Z. The heat transfer surfaces 10 are shown schematically as parallel flat plates, however in practice the exact shape of these surfaces will be determined by rock cracking. The selection of the fracture area provides a parallel flow path that improves heat transfer. This device comprises a feed hole or pipe 2 with an internal diameter of at least 15.0 cm, for example 15.0 cm or 19.0 cm or 21.2 cm or 31.3 cm, which extends from the injection head 16, and a return hole or pipe 4 with an internal diameter of 15.0 cm, e.g. 15.0 cm or 19.0 cm, or 21.2 cm, or 31.3 cm, which extends from the production head of the well 18. The depth of the hole or of the supply pipe 2 is greater than the depth of the opening or the return pipe 4, eg by a certain distance, eg 250 m, eg 250 to 500 m. However, the opening or the return pipe may also be deeper than the opening or the supply pipe. A substantially horizontal bottom section or pipe 6, 8 is suitably formed at the bottom of the feed and return opening or pipe 2, 4, respectively. The lower sections 6, 8 of the feed and return pipe 2, 4 are interconnected by a series of hydraulically parallel or almost parallel heat transfer surfaces 10, the distances of which are determined by the method of closing the gaps in the rock. Preferably, the fracture area provides flow communication between the feed and return holes or pipes. As shown in Fig. 2, the heads 16, 18 are slanting across the fracture area hydraulically parallel to the heat transfer surface 10. Drilled holes or pipes 2, 4 are drilled substantially vertically in the geological formation and moreover preferably encounter the desired hard formations. scales that allow safe formation of deviation from axes perpendicular to the lower sections or pipes, preferably at 100 m, and more preferably 500 m above the expected depth of the half-horizontal lower sections: the actual starting point of the deviation is determined by the technically achievable cumulative angle drilling used in local geological conditions. Ultimately, the hole or pipe used as a supply extends perpendicularly by an additional distance D, such as 200 to 1500 m, or 250 to 2000 m, or 300 to 3000 m, depending on the volume of the scale needed to achieve the expected rated power. Generally speaking, at a depth of several kilometers, where most of the HDR layers lie, the planes of the fractures in the formation extend in a directional orientation and are aligned in the plane essentially at right angles. Although some such geological formations have already been investigated to the extent that the compass direction of the vertical plane is known, along which formation fracture is most likely, if that direction is unknown, or, as an additional measurement, from the bottom of at least one vertical bore or pipes according to the orientation of the compass, a sample of the inner core is taken, and the core and the space after the core are tested for particle orientation and tectonic stress, and, in combination with the available geophysical data available for the formation, allows to determine the direction of the plane along which the greatest vertical cracks are most likely to occur. Alternative means may also be used to determine the direction of the fracture plane, geophysical logs, the installation of a fiber to measure sheath deformation, pressure-tightness test agents, or test cracks, the direction of which can be determined by injection of radioactive tracers. With respect to formations where fractures are most likely to form in the direction of the compass plane, one or more additional holes or pipes are arranged in a direction generally perpendicular to the compass direction of such planes. While it is preferable to achieve a perpendicular alignment between the deviating drilled hole or pipe and the expected plane of the crack, absolute perpendicularity is not critical. A tilted bore or pipe may intersect the expected surface of the cracks at an angle deviating from the axis perpendicular to approximately 45 degrees. The term "approximately perpendicular" is intended to include such a deviation. The minimum distance of the deviations of the first and second bottom sections or pipe 6, 8, extending through the HDR layer, should be sufficient to accommodate many nearly parallel heat transfer surfaces that will progressively form along the first and second bottom sections or pipe 6 , 8. Minimum PL 70 876 Y1 8 distance is a function of the number of required heat transfer surfaces multiplied by the distance between the heat transfer surfaces. The operating device is arranged to ensure a flow of liquid in the same absolute direction in the first and second lower section or pipe 6, 8. This means that, for example, in the lower section or pipe 8, the flow is directed towards the end of this section or pipe, and in the lower section or pipe 6, fluid flows from the end of the section or pipe as shown in Fig. 1. Each hydraulic circuit, for hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces 10, covers the length of the drilled hole section or pipe 2 and the relative length the length of the surface 10 and the length of the drilled hole or pipe 4. If the surface 10 is chosen closer to the drilled hole or pipe 4, the length of the drilled hole or pipe 4 decreases, but the length of the drilled hole or pipe 2 increases by an equal amount. Thus, all hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces on 10 have the same hydraulic circuits. This allows the flow to be dispersed in a controlled manner to hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces 10. The top of the supply opening and the return opening may be provided with one or more blind covers to seal the opening from the groundwater layer in the vicinity of this area. Preferably, supply and return pipes 2, 4 are provided whose walls seal the pipes against the groundwater layer surrounding the area. The selection of the depth, size and strength of the casing or pipe sections should be made in accordance with the local geological conditions, well integrity and legal regulations. Each hole or pipe may have one or more sections of different diameters. In particular, the tube may be telescopic. All sections, except the last one, are covered and cemented to provide a stable drilled hole and adequately sealed from the surrounding formation. Each section or sections may be covered. When pipes are used, pipes, apart from the last pipe, provide a stable channel that is suitably sealed against the surrounding formation. Moreover, the pipes may be telescopic, whereby the diameter of the continuous pipeline or section is gradually reduced. Thus, when selecting the diameter of a drilled hole or pipe for another section, the smallest inside diameter of the last section or pipe must be considered. The length of each section or pipe is determined by the depth range that can be drilled by a method that takes into account the local geological conditions, the integrity of the drilled hole or pipeline, and is legal and environmentally friendly. On the surface of the ground, the supply holes or pipes 2, 4 are connected by lines 12 to one side of the casing 14 having a separate heat exchanger. A production pump, such as an electric submersible pump or a straight line pump, is installed in the vertical part of the bore or supply pipe 4. Auxiliary circulation pump may be located (not shown) between a separate heat exchanger and the head 16 of the bore or supply pipe. Preferably, the second side of the separate heat exchanger is adapted for fluid communication with various thermal devices such as radiators, hot air heaters and hot water tanks, district heating systems and / or electricity generation systems. The advantage of this utility pattern is a geothermal device with a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces which lie underground in a geological formation, eg up to a depth of 6 km. This device is designed to reduce the risk of an earthquake. The unit has horizontally drilled lower sections of the bore or down tube. Geophysical tools are provided to determine the shape of the horizontal section, locate any existing cracks and determine the strength of the formation. The apparatus has a means of measuring the stress to determine the operating parameters for the multi-stage apparatus, which improves the artificially created fractures, and the apparatus is adapted to provide an opening pressure or fracturing pressure and a forming pressure. Moreover, it is adapted to supply the quantities of fluid and proppant needed to be pumped to open or form the fractures and keep them open. Part of the lower horizontal section or pipe may be sealed e.g. by grouting and furthermore the device may be arranged to increase the pressure in the sealed section or pipe and also to supply a pump of fluid such as water to the sealed section or pipe until the pressure is reached opening or cracking to surrender to the rock. The device is also adapted to be injected together with a proppant fluid, such as graded sand or artificial ceramics, to facilitate, when the pressure drops, to leave the gap open. Finally, the device is adapted to relieve pressure in the sealed section by allowing the fluid to flow outward. The total length of the horizontal lower section or pipe is such that a sufficiently large heat transfer surface can be obtained in the area of the cracked rock. The minimum size of the fractured (fractured) rock is at least 15,000,000 m3, preferably at least 20,000,000 m3 for each MW of power, and the preferred gap spacing is about 15 m, e.g. 5 m to 25 m and less than 50 m. The device is adapted to conduct flow tests in a hydraulically parallel or almost parallel heat exchange surface in openings or in supply and return pipes. It is suitable for flow testing by injecting a fluid such as water into an opening or supply pipe, and also for obtaining fluid through the opening or return pipe. It can be adapted to measure fluid velocity at least along the bottom sections or horizontal pipes. The device may include a flowmeter or flowmeters mounted at least along horizontal sections of bored holes or pipes to determine the flow resistance of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces intersecting a drilled hole or pipe. It can be used to detect sudden changes in fluid velocity where low flow resistance heat transfer surfaces intersect a drilled hole or pipe. To avoid undesired cooling of the fluid due to a short circuit, the heat transfer surfaces should have a similar flow resistance: preferably the difference in flow resistance for the heat transfer surfaces 10 with the least flow resistance is less than factor 10, more preferably less than factor 5, and more more preferably less than factor 2. If the flow resistance of one or more heat transfer surfaces is too low compared to the other parts, which, for example, has the effect that the predominant part of the fluid flows through one or more heat transfer surfaces compared to the other surfaces, the part of the drilled holes or pipes intersecting the heat transfer surfaces includes seals, where the seals are eg a vacuum opening plug or cement, or a clogging agent such as cement, soil pellets or a self-curing material to block the heat transfer surfaces. The device can be adapted to clean a drilled hole or pipe to remove any clogging agent left in the drilled hole or pipe. The device may contain means for generating a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces in a geological formation. The apparatus may include means for carrying out a flow test in the first and / or second downtube. It may also include equipment used to drill at least one supply hole from the ground downstream into a geological formation and used to introduce the supply pipe. The device may include means used to form at least one opening from the bottom of the feed pipe that extends from the feed line and used to insert the feed pipe. It may also include means used to drill at least one return hole for transporting the heating fluid from the geological formation to the ground surface and used to introduce the return pipe. The apparatus may include means used to form a second opening from the bottom of the return tube extending from the return tube and spaced from the supply tube in the horizontal and vertical directions (X, Y, Z) a predetermined distance, and also used to insert the second down tube. The apparatus may include means for generating a bursting area in said geological formation between the first and second lower tubes and used to produce a series of hydraulically parallel and almost parallel heat transfer surfaces which, when circulating the fluid between the feed and return pipes, allows the heat to be transported from geological formation to this fluid. This device may include means to perform a flow test, including means for injecting fluid into the supply tube and collecting fluid through the return tube. It may also include means used to measure the velocity of fluid flow at least along the first and second down tubes to determine the flow resistance of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces intersecting the first and second down tubes. This device, if the flow resistance of one or more heat transfer surfaces is lower than other hydraulically or nearly parallel heat transfer surfaces, may include means of sealing the first or second down tube portions intersecting with the heat transfer surfaces. May also include means used to generate an area of cracks, including: means for sealing the first and second down tubes; PL 70 876 Y1 10? means for increasing the pressure in the sealed section by means of a pump which pumps the fluid into the sealed section until the opening pressure is obtained or the burst pressure is subjected to the scale; ? means used for injection together with the proppant liquid to keep the fractures created open after the pressure has been released; ? Means to reduce the pressure in the sealed section by allowing the fluid to flow out. The utility pattern has the advantage that there is no need to build an underground heat exchanger through multiple drilled holes. According to the utility pattern example, the use of the rock fracturing in an economical and safe manner creates many heat transfer surfaces, ie reduces the risk of an earthquake. It should be understood that the utility pattern is not limited to any of the above-described embodiments, and that it may be altered and modified in many ways without diverting it from the essence of the utility pattern and the scope of the protective claims attached. PL PL

Claims (23)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Urzadzenie do wydobywania energii geotermalnej poprzez cyrkulacje plynu przez warstwe geologiczna, obejmujace: ? co najmniej jedna rure zasilajaca (2) zdolna przesylac plyn z powierzchni ku dolowi w kie- runku wymienionej formacji geologicznej, co najmniej jedna rure powrotna (4) do przesylu plynu grzewczego z formacji geologicznej na powierzchnie oraz uklad absorpcji ciepla laczacy rure zasilajaca (2) i rure powrotna (4); przy czym wspomniany uklad absorpcji ciepla obejmuje ulozona w formacji geologicznej serie hydraulicznie równoleglych lub pra- wie równoleglych powierzchni wymiany ciepla (10), przez które cieplo przenoszone jest z formacji geologicznej do wymienionego plynu, przy czym urzadzenie obejmuje takze: ? pierwsza dolna rure (8) z dna rury zasilajacej (2), rozciagajaca sie od rury zasilajacej (2); ? druga dolna rure (6) z dna rury powrotnej (4), rozciagajaca sie od rury powrotnej (4) i oddalona o pewna odleglosc od pierwszej rury dolnej (8) w kierunkach poziomym i pio- nowym (X, Y, Z), a hydraulicznie równolegle lub prawie równolegle powierzchnie wy- miany ciepla (10) sa polaczone plynowo z pierwsza rura dolna (8) i druga rura dolna (6).1. Protective Claims 1. A device for the extraction of geothermal energy by circulating a fluid through a geological layer, including:? at least one supply pipe (2) capable of transferring liquid from the surface downwards towards said geological formation, at least one return pipe (4) for transferring heating fluid from the geological formation to the surface and a heat absorption system connecting the supply pipe (2) and a return pipe (4); wherein said heat absorption system comprises a series of hydraulically parallel or almost parallel heat transfer surfaces (10) within the geological formation through which heat is transferred from the geological formation to said fluid, the apparatus also comprising: a first lower tube (8) from the bottom of the feed tube (2) extending from the feed tube (2); ? a second bottom tube (6) from the bottom of the return tube (4) extending from the return tube (4) and spaced some distance from the first down tube (8) in the horizontal and vertical (X, Y, Z) directions, and hydraulically parallel or almost parallel the heat exchange surfaces (10) are in fluid connection with the first lower tube (8) and the second lower tube (6). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym co najmniej jedno z uszczelnien jest umieszczone tak, ze jedna lub wiele czesci pierwszej rury dolnej (8) lub drugiej rury dolnej (6), przecinajace sie z powierzchniami wymiany ciepla (10), zostaja odcinane uszczelnieniem, jesli opór przeplywu powierzchni wymiany ciepla (10) jest mniejszy w porównaniu z inna powierzchnia wymiany ciepla (10).2. Device according to claim 1, wherein at least one of the seals is positioned such that one or more portions of the first down tube (8) or the second down tube (6) intersecting the heat transfer surfaces (10) are closed by the seal if resistance to the surface flow the heat exchange surface (10) is smaller compared to the other heat exchange surface (10). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym wspomniana odleglosc to 200 do 1000 m.3. Device according to claim 1, wherein said distance is 200 to 1000 m. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym wspomniana formacja geologiczna znajduje sie na glebokosci co najmniej 700 m.4. Device according to claim 1 where the geological formation is at a depth of at least 700 m. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym wspomniana warstwa geologiczna znajduje sie ponad 4 km pod powierzchnia ziemi.5. Device according to claim 1, where said geological layer is more than 4 km below the earth's surface. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym wspomnianym plynem jest woda.6. Device according to claim The process of claim 1, wherein said fluid is water. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym pierwsza rura dolna (8) i druga rura dolna (6), biegnie w przyblizeniu w kierunku prostopadlym do kierunku kompasu spekanej powierzchni formacji geologicznej.7. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the first lower tube (8) and the second lower tube (6) extend approximately in a direction perpendicular to the compass direction of the fractured surface of the geological formation. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym pierwsza i druga rura dolna rozciaga sie w kierunku poziomym.8. Device according to claim The garment of claim 1, wherein the first and second bottom tubes extend in a horizontal direction. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym odleglosc pomiedzy przyleglymi warstwami po- wierzchni wymiany ciepla (10) zapewniajacymi hydrauliczny przeplyw równolegly wynosi od 10 do 25 m.9. Device according to claim The method of claim 1, wherein the distance between adjacent layers of the heat transfer surface (10) providing a hydraulic parallel flow is 10 to 25 m. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie jest dostosowane tak, by plyn przeplywal przez pierwsza rure dolna (8) i druga rure dolna w tym samym kierunku.10. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the device is adapted to flow through the first lower tube (8) and the second lower tube in the same direction. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje strefe wymiany ciepla o ilosci spekanej skaly co najmniej 15 000 000 m 3 . PL 70 876 Y1 1111. Device according to claim 1, wherein the device comprises a heat exchange zone with an amount of cracked scale of at least 15,000,000 m 3. PL 70 876 Y1 11 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, w którym urzadzenie obejmuje strefe wymiany ciepla o ilosci spekanej skaly co najmniej 15 000 000 m 3 .12. Device according to claim 9. The process of claim 9, wherein the device comprises a heat transfer zone with an amount of cracked scale of at least 15,000,000 m3. 13. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym rura zasilajaca (2) i/lub rura powrotna (4) i/lub pierwsza rura dolna (8) i/lub druga rura dolna (6) wykonane sa z aluminium, ze stopu aluminium lub stopu aluminium morskiego.13. Device according to claim The process of claim 1, wherein the supply tube (2) and / or the return tube (4) and / or the first down tube (8) and / or the second down tube (6) are made of aluminum, aluminum alloy or marine aluminum alloy. 14. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do generowania wspo- mnianej serii hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla w formacji geologicznej.14. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the device comprises means for generating said series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces in a geological formation. 15. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do przeprowadzania te- stów przeplywu w pierwszej rurze dolnej (8) i/lub drugiej rurze dolnej (6).15. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for conducting flow tests on the first down tube (8) and / or the second down tube (6). 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do nawiercenia co najmniej jednego otworu zasilajacego z powierzchni ziemi ku dolowi do formacji geologicznej oraz do wprowadzania rury zasilajacej (2).16. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for drilling at least one supply hole from the surface of the earth downward into a geological formation and for inserting the supply pipe (2). 17. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do formowania pierwszego otworu wychodzacego z dna rury zasilajacej (2), który rozciaga sie od rury zasilajacej (2) oraz do wprowadzania pierwszej rury dolnej (8).17. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for forming a first opening extending from the bottom of the feed pipe (2) that extends from the feed pipe (2) and for introducing the first downtube (8). 18. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do nawiercenia co najmniej jednego otworu powrotnego oraz do wprowadzania prowadzacej rury powrotnej (4), przy czym rura powrotna sluzy do transportu ogrzanego plynu z formacji geologicznej na powierzchnie ziemi.18. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for drilling at least one return hole and for inserting a guide return pipe (4), the return pipe for transporting the heated fluid from the geological formation to the surface of the earth. 19. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do formowania drugiego otworu z dna rury powrotnej (4) oraz do wprowadzania wspomnianej drugiej rury dolnej (6), przy czym drugi otwór rozciaga sie od rury powrotnej (4), a ponadto jest oddalony o pewna odleglosc od rury zasilajacej (2) w kierunku poziomym i pionowym (X, Y, Z).19. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for forming a second opening from the bottom of the return tube (4) and for inserting said second down tube (6), the second opening extending from the return tube (4) and further spaced from the supply pipe (2) horizontally and vertically (X, Y, Z). 20. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do generowania obszaru spekania we wspomnianej formacji geologicznej pomiedzy pierwsza rura dolna (8) a druga rura dolna (6), a takze do generowania serii hydraulicznie równoleglych lub prawie równole- glych powierzchni wymiany ciepla (10), które podczas cyrkulacji plynu pomiedzy rura zasila- jaca (2) a rura powrotna (4) umozliwiaja wymiane ciepla z formacji geologicznej do plynu.20. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for generating a bursting area in said geological formation between the first lower tube (8) and the second lower tube (6), and for generating a series of hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces (10) that during the circulation of the fluid between the supply pipe (2) and the return pipe (4), they enable the heat exchange from the geological formation to the fluid. 21. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, w którym urzadzenie obejmuje srodki do przeprowadzania te- stów przeplywu, który zawiera srodki do wstrzykiwania plynu do rury zasilajacej (2) oraz zwra- cania tego plynu przez rure powrotna (4); srodki stosowane do pomiaru predkosci przeplywu plynu co najmniej wzdluz pierwszej rury dolnej (8) i drugiej rury dolnej (6), aby okreslic opor- nosc przeplywu hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany cie- pla (10) przecinajacych sie z pierwsza rura dolna (8) i druga rura dolna (6).21. Device according to claim The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises means for carrying out flow tests, which comprises means for injecting fluid into the supply pipe (2) and returning the fluid through the return pipe (4); means used to measure the velocity of fluid flow along at least the first downtube (8) and the second downtube (6) to determine the flow resistance of hydraulically parallel or nearly parallel heat exchange surfaces (10) intersecting with the first downtube ( 8) and the second lower tube (6). 22. Urzadzenie wedlug zastrz. 21, w którym urzadzenie obejmuje srodki do uszczelnienia zamy- kajacego czesci pierwszej rury dolnej (8) lub drugiej rury dolnej (6), przecinajacych powierzch- nie wymiany ciepla (10), jesli opornosc przeplywu jednej lub wiecej powierzchni wymiany cie- pla (10) jest mniejsza od opornosci przeplywu innych hydraulicznie równoleglych lub prawie równoleglych powierzchni wymiany ciepla (10).22. Device according to claim 21. The apparatus of claim 21, wherein the device comprises means to seal a closing portion of the first down tube (8) or second down tube (6) intersecting the heat transfer surfaces (10) if the flow resistance of one or more heat exchange surfaces (10 ) is lower than the flow resistance of other hydraulically parallel or nearly parallel heat transfer surfaces (10). 23. Urzadzenie wedlug zastrz. 20, w którym srodki do generowania obszaru pekniecia obejmuja: ? srodki stosowane do uszczelnienia zamykajacego czesci pierwszej rury dolnej (8) i drugiej rury dolnej (6); ? srodki do zwiekszania za pomoca pompy cisnienia w sekcji odcietej uszczelnieniem, przy czym pompa stosowana jest do pompowania plynu w uszczelnionej sekcji az do osiagnie- cia cisnienia otwarcia lub pekania do poddania skaly; ? srodki stosowane do wstrzykiwania razem z plynem proppantu w celu utrzymania szczelin w stanie otwartym po zmniejszeniu cisnienia; ? srodki do obnizania cisnienia w zamknietej uszczelnionej sekcji poprzez umozliwienie wy- plywania plynu. PL 70 876 Y1 12 Rysunki Departament Wydawnictw UPRP PL PL23. Device according to claim 20, wherein the means for generating a fracture area comprises: means used to seal the closing portion of the first down tube (8) and the second down tube (6); ? means for boosting by means of a pressure pump in a section cut off by a seal, the pump being used to pump fluid in the sealed section until the opening pressure is reached or the cracking pressure is subjected to the scale; ? means used for injection together with the proppant fluid to keep the fractures open after the pressure is released; ? means for releasing the pressure in the closed sealed section by allowing the fluid to drain out. PL 70 876 Y1 12 Drawings Department of Publications of the Polish Patent Office PL PL
PL126612U 2016-09-20 2017-09-19 Geothermal device using fractured area of dry and hot rocks PL70876Y1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621065570.XU CN206477824U (en) 2016-09-20 2016-09-20 The equipment of exploitation of geothermal energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL126612U1 PL126612U1 (en) 2018-03-26
PL70876Y1 true PL70876Y1 (en) 2019-07-31

Family

ID=59755929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL126612U PL70876Y1 (en) 2016-09-20 2017-09-19 Geothermal device using fractured area of dry and hot rocks

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN206477824U (en)
DE (1) DE202017105632U1 (en)
DK (1) DK201700092U3 (en)
FR (1) FR3056288B3 (en)
PL (1) PL70876Y1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108613424A (en) * 2018-05-31 2018-10-02 浙江陆特能源科技股份有限公司 Enhance closed mid-deep strata imbedded pipe heat-exchanging system
CA3044153C (en) 2018-07-04 2020-09-15 Eavor Technologies Inc. Method for forming high efficiency geothermal wellbores

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO302781B1 (en) 1995-01-27 1998-04-20 Einar Langset Use of at least two separate wells for the extraction of hydrocarbons for the extraction of geothermal energy

Also Published As

Publication number Publication date
FR3056288A3 (en) 2018-03-23
DK201700092U3 (en) 2018-01-12
FR3056288B3 (en) 2018-09-28
PL126612U1 (en) 2018-03-26
DE202017105632U1 (en) 2017-12-13
CN206477824U (en) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9541309B2 (en) Geothermal loop in-ground heat exchanger for energy extraction
US7841383B2 (en) Encasement assembly for installation of sub-surface refrigerant tubing in a direct exchange heating/cooling system
KR101944023B1 (en) Complex underground thermal exchanger using ground water tube well
US11428441B2 (en) Geothermal heat mining system
PL70876Y1 (en) Geothermal device using fractured area of dry and hot rocks
US6035949A (en) Methods for installing a well in a subterranean formation
Nordell et al. Long-term performance of the HT-BTES in Emmaboda, Sweden
WO2015132404A1 (en) Geothermal plant using hot dry rock fissured zone
JP4485465B2 (en) Underground equipment in groundwater heat utilization facilities
KR20140013565A (en) Standing column well type geothermal exchanger
Younger Ground-coupled heating-cooling systems in urban areas: how sustainable are they?
BR112020001758A2 (en) well hole monitoring method and system.
CN106415151B (en) Utilize the underground heat equipment in xeothermic rock crackle forming region
DE102016002255A1 (en) Use of submerged mines for the production of thermal energy
Zhang et al. Microholes for improved heat extraction from EGS reservoirs: numerical evaluation
Ahonen et al. Underground heat mine–potential for large scale production and storage of thermal energy
RU2386014C2 (en) Method of reduction of man's impact on environment during operation of natural gas field and underground gas storages
WO2023091786A1 (en) Supercritical geothermal energy system
US11905814B1 (en) Detecting entry into and drilling through a magma/rock transition zone
CN109618530B (en) Cooling system of heating electronic equipment of downhole tool
CN204941517U (en) For the stress test device of oil well casing
KR101576690B1 (en) the method of conversation of water leak of Geothermal Exchanger
RU2701029C1 (en) Method of petrothermal heat extracting
Kaltschmitt et al. Utilisation of geothermal energy
Jaszczur et al. Numerical analysis of the underground water flow on the borehole heat exchangers performance