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本发明公开了一种二氧化碳超临界无取水地热开采系统及方法，涉及地热开采技术领域，该系统包括地热井，地热井包括连通的垂直井筒段和水平储层段，水平储层段侧壁为压裂结构；同轴连续油管换热单元贯穿铺设于地热井内，包括外层换热连续管和内层介质输送连续管；保温防护单元设置于内层介质输送连续管外壁；换热单元及二氧化碳热泵等布设于地面，通过井口环空密封结构与同轴连续油管换热单元密闭连通；地面智能控制单元能够维持二氧化碳超临界相变状态运行工况；地面热能输出单元用于将提取的地热能对外输出供能。本发明二氧化碳超临界无取水地热开采系统及方法，换热效率高、运行能耗小，且能够适配废弃油气井，以实现废弃油气井资源化复用。