一种地热井井下永置式温度监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种地热井井下永置式温度监测系统，用于实时监测地热井井下井筒外壁地层温度，实时掌握地热井与地层热交换、热传导状况，为地热井井筒四周地温场研究提供可靠准确温度参数。

背景技术：

随着人们环保意识日渐增强，能源资源的日渐紧缺，地热能作为一种清洁、可再生能源资源越来越受到人们的关注和青睐。地热资源的开发利用可分为发电和直接利用两个方面，高温地热资源主要用于发电，中温和低温地热资源则以直接利用为主；对于25℃以下的浅层地热能，可利用地源热泵进行供暖和制冷。目前对于地热能开发利用最多的方式是开采地下热水，但是长期过量开采地下热水，很可能会导致深部岩层压力下降，原先饱和状态下对上部或上覆岩层的顶托作用(力)减弱，使地层压缩、致密而造成或加剧地面沉降或地裂缝等地质灾害。而且不同层深的地下水在开采过程中很容易发生相互窜层，不同层深的地下水在矿物元素种类、成分、含量、浓度上存在差异，从而发生相互扩散渗透，导致饮用层水污染。开采的地下热水含有放射性元素，溶解性固体、盐比较高，矿化度、总硬度也超过了饮用水，利用后的尾水未经过任何处理直接排放对自然环境、河流生态带来了很大的负面影响。

鉴于直接开采地下热水存在诸多弊端，目前以深埋管式换热技术作为地热能提取方式，按照“取热不取水”的原则实现清洁供暖的地热能开发利用技术呈现出巨大潜力。该技术是在选定井位钻取一口几百米至几千米井眼，然后在裸眼井内下入钢制套管，防止井壁垮塌，最后用水泥浆封固套管与裸眼井壁之间的环形空间保证不同层深的地下水不窜层，套管内流体与地层内流体不发生物质交换。最后，将低温人工介质注入井中，在地下通过热交换提取地热能，实现“取热不取水”。

目前，国内外在地热井的套管、油管内下入测温设备，进行温度测量的工艺技术已经非常成熟，其目的是对井内不同深度流体温度的测量，并非对该深度处套管外地层温度的测量，即使有方法进行地层温度的推算，但始终并非对地层温度实际测量，始终无法得到真实的温度值。在地热井生产套管外进行超2000米全井段实时地层温度监测的成功案例还未见报道。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地热井井下永置式温度监测系统，用于对地热井生产套管外地层温度进行监测。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种地热井井下永置式温度监测系统，包括套管、测温光缆、解调主机和显示设备；其中，

使用状态时，套管在垂直方向上设置在地热井内，测温光缆自下而上依次安装在套管上，且测温光缆的输出端连接至解调主机的输入端，解调主机的输出端连接至显示设备的输入端。

本实用新型进一步的改进在于，还包括光缆保护器，在每个套管接箍处，测温光缆通过光缆保护器保护并固定于套管之上。

本实用新型进一步的改进在于，套管与地热井的井壁之间填充有固井水泥，使得测温光缆被永久封固于固井水泥内。

本实用新型进一步的改进在于，显示设备为电脑。

本实用新型具有如下有益的技术效果：

1、本实用新型测温光缆永久性的封固于地热井套管与地层之间的固井水泥环内；

2、本实用新型测温传感器即为测温光缆，测温光缆具有不受电磁干扰，耐腐蚀；无源实时监测、电绝缘、防爆性好；体积小，重量轻，可绕曲；灵敏度高，使用寿命长；传输距离远，维护方便等优点；

3、本实用新型温度的监测方式并非“单点式”或者“多点式”，而是一种“分布式”的温度监测系统，空间分辨率高达0.5米；

4、下井深度超过2000米；

5、整个光缆在套管接箍处被专有保护器进行保护。

6、地面接有解调主机和显示设备。

综上所述，本实用新型针对地热井设计研发，测温系统用于实时监测地热井井下井筒外壁地层温度，非井筒内流体温度，实时掌握地热井与地层热交换、热传导状况，为地热井井筒四周地温场研究提供可靠准确温度参数。

附图说明

图1为本实用新型一种地热井井下永置式温度监测系统的结构示意图。

图中：1-套管，2-光缆保护器，3-测温光缆，4-解调主机，5-显示设备，6-套管接箍，7-井壁，8-固井水泥。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种地热井井下永置式温度监测系统，包括套管1、光缆保护器2、测温光缆3、解调主机4和显示设备5；其中，使用状态时，套管1在垂直方向上设置在地热井内，测温光缆3自下而上依次安装在套管1上，在每个套管接箍6处，测温光缆3通过光缆保护器2保护并固定于套管1之上，且测温光缆3的输出端连接至解调主机4的输入端，解调主机4的输出端连接至显示设备5的输入端。

此外，套管1与地热井的井壁7之间填充有固井水泥8，使得使得测温光缆3被永久封固于固井水泥8内。

工作时，测得的温度值通过解调主机4实时传输至显示设备5，以供工作人员实时参考。

综上所述，本实用新型针对地热井设计研发，测温系统用于实时监测地热井井下井筒外壁地层温度，非井筒内流体温度，实时掌握地热井与地层热交换、热传导状况，为地热井井筒四周地温场研究提供可靠准确温度参数。