一种撬装型干热岩开采用智能注水装置的制作方法

1.本实用新型涉及地热能开采领域，具体涉及一种撬装型干热岩开采用智能注水装置。


背景技术：

2.干热岩作为一种极其环保可再生资源，这种绿色资源大量的储藏在地壳中，因此行之有效的开发利用对我国未来的能源结构和降低温室气体等的排放都有极大地帮助和改善。我国干热岩资源主要分布在西藏，其次为云南、广东、福建等东南沿海地区。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势，埋深在5500m以浅的干热岩型地热能将是未来15-30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。
3.目前干热岩开发过程中，通常使用u型井的方式对干热岩赋存的地热能进行开发，在注入井注入常温水，在采出井采出蒸汽或高温水，以此进行干热岩开发，但是目前注入井注入水中会存在一定的杂质，并且注入的压力、温度、注入量无法精确控制，通常需要人工操作，操作不精确且极易产生误差，造成对u型井筒的伤害。
4.因此针对上述问题，本实用新型提出一种撬装型干热岩开采用智能注水装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种撬装型干热岩开采用智能注水装置，本新型装置可撬装使用方便、可根据实际干热岩开发效率调整其参数、兼顾注入水过滤及远程数据传输操控功能，通过压力传感器、温度传感器、流量计、控制器、数据存储器、数据收发装置、北斗定位装置的协同作用，可实现远程操控、实时数据获取、实时定位功能，实用新型装置的柔性进水连接管、柔性排水连接管使得现场作业过程更为便利，实用新型装置实现了注入水过滤、远程精确控制、实时数据传输，避免了传统注入造成的伤害、节约了干热岩开发的人力、物力成本。
6.本实用新型实施例提供一种撬装型干热岩开采用智能注水装置，包括撬装底座、过滤罐、排液泵、不间断电源、控制柜。
7.所述撬装底座侧面布置有撬装把手，所述撬装底座表面布置有过滤罐、排液泵、不间断电源、控制柜，所述过滤罐顶部与进水管相连接，所述进水管与柔性进水连接管相连接，所述柔性进水连接管连接有连接法兰，所述过滤罐底部与排水管相连接，所述排水管与柔性排水连接管相连接，所述柔性排水连接管连接有连接法兰，所述排水管上布置有压力传感器、温度传感器、流量计，所述排液泵与排水管相连接。
8.所述控制柜内布置有变压器、控制器、数据存储器、数据收发装置、北斗定位装置，所述不间断电源通过供电电缆与变压器相连接，所述变压器通过供电电缆与排液泵、压力传感器、温度传感器、流量计、控制器、数据存储器、数据收发装置、北斗定位装置相连接，所述数据存储器通过数据电缆与压力传感器、温度传感器、流量计、数据收发装置相连接，所
述数据收发装置通过数据电缆与控制器、北斗定位装置相连接，所述控制器通过控制电缆与排液泵相连接。
9.所述过滤罐包括过滤罐体、顶盖、滤芯、孔板、支架，所述顶盖布置于过滤罐体顶部，所述孔板布置于过滤罐体内部，所述滤芯布置于孔板顶部，所述支架布置于过滤罐体底部。
10.所述撬装底座材质为不锈钢，其底部布置有绝缘层，其规格可根据实际使用场景进行调整。
11.所述撬装把手可根据实际使用需求布置四个、六个、八个，用于撬装使用。
12.所述过滤罐参数可根据实际使用需求进行调整，包括容积、长度、宽度、形状等参数。
13.所述排液泵功率可根据实际使用需求进行调整。
14.所述不间断电源用于自动稳压、断电保护。
15.所述进水管、排水管材质为不锈钢，其内部布置有防腐层，其规格可根据实际使用需求进行调整。
16.所述柔性进水连接管、柔性排水连接管为不锈钢波纹管，其规格可根据实际使用需求进行调整，其内部可布置防腐层。
17.所述压力传感器为模拟信号输出型压力传感器。
18.所述温度传感器为模拟信号输出型温度传感器。
19.所述流量计为模拟信号输出型流量计。
20.所述变压器用于将不间断电源中输送电能进行变压处理，用以为排液泵、压力传感器、温度传感器、流量计、控制器、数据存储器、数据收发装置、北斗定位装置供给电能使用。
21.所述控制器具备远程控制功能、人工操控功能，用以控制排液泵的开关。
22.所述数据存储器用于收集压力传感器、温度传感器、流量计数据，并进行存储及传输至数据收发装置。
23.所述实用新型装置使用时通过数据收发装置与控制中心信号连接，所述数据收发装置用于实时获取控制中心控制信号，并将实用新型工作数据、定位信息传输至控制中心。
24.所述北斗定位装置用于实时获取定位信息并传输至数据收发装置。
25.所述过滤罐体材质为不锈钢，其内壁布置有防腐层，其规格可根据实际使用需求进行调整。
26.所述顶盖用于更换滤芯使用。
27.所述进水管、排水管上布置有阀门。
28.所述孔板材质为不锈钢，其表面孔的数量、孔径可根据实际使用需求进行调整。
29.所述进水管、柔性进水连接管、连接法兰、排水管、柔性排水连接管外壁可布置保温层。
30.所述实用新型使用过程中，将实用新型装置撬装至目标使用区域，柔性进水连接管通过连接法兰与水源相连接，柔性排水连接管通过连接法兰与注入井相连接，数据收发装置与控制中心信号连接，控制中心发送控制信号至数据收发装置、控制器，控制器控制排液泵开启，注入水从水源流入柔性进水连接管、进水管、过滤罐、排水管、柔性排水连接管、
注入井，压力传感器实时获取压力数据并传输至数据存储器，温度传感器实时获取温度数据并传输至存储器，流量计实时获取流量数据并传输至存储器，存储器将获得的数据传输至数据收发装置、控制中心，北斗定位装置实时获取定位数据并传输至数据收发装置、控制中心，当注入压力过高达到预设值时，开启顶盖，更换滤芯。
31.所述一种撬装型干热岩开采用智能注水装置的使用方法，包括以下步骤：
32.步骤1、根据实际需求对实用新型各零部件的规格进行调整，确定具体零件的参数规格。
33.步骤2、将实用新型装置撬装至目标使用区域。
34.步骤3、将柔性进水连接管通过连接法兰与水源相连接，将柔性排水连接管通过连接法兰与注入井相连接。
35.步骤4、将数据收发装置与控制中心信号连接。
36.步骤5、控制中心发送控制信号至数据收发装置、控制器，控制器控制排液泵开启，注入水从水源流入柔性进水连接管、进水管、过滤罐、排水管、柔性排水连接管、注入井。
37.步骤6、压力传感器实时获取压力数据并传输至数据存储器，温度传感器实时获取温度数据并传输至数据存储器，流量计实时获取流量数据并传输至数据存储器，数据存储器将获得的数据传输至数据收发装置、控制中心，北斗定位装置实时获取定位数据并传输至数据收发装置、控制中心。
38.步骤7、注入压力过高达到预设值时，开启顶盖，更换滤芯。
39.所述步骤7中，注入压力过高即为过滤管中过滤存留的杂质过多，导致注入压力过高。
40.本实用新型实施例的一种撬装型干热岩开采用智能注水装置有益效果是：本新型装置可撬装使用方便、可根据实际干热岩开发效率调整其参数、兼顾注入水过滤及远程数据传输操控功能，通过压力传感器、温度传感器、流量计、控制器、数据存储器、数据收发装置、北斗定位装置的协同作用，可实现远程操控、实时数据获取、实时定位功能，实用新型装置的柔性进水连接管、柔性排水连接管使得现场作业过程更为便利，实用新型装置实现了注入水过滤、远程精确控制、实时数据传输，避免了传统注入造成的伤害、节约了干热岩开发的人力、物力成本。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为实用新型装置结构示意图。
43.图2为实用新型装置结构示意图。
44.图3为控制柜内部供电示意图。
45.图4为控制柜内部信号电缆连接示意图。
46.图5为过滤罐结构示意图。
47.附图标号：1、撬装底座2、撬装把手3、过滤罐4、排液泵5、不间断电源6、控制柜7、进
水管8、柔性进水连接管9、连接法兰10、排水管11、压力传感器12、温度传感器13、流量计14、柔性排水连接管15、变压器16、控制器17、数据存储器18、数据收发装置19、北斗定位装置20、过滤罐体21、顶盖22、滤芯23、孔板24、支架。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.如图1-5所示，本实用新型实施例提供一种撬装型干热岩开采用智能注水装置，包括撬装底座1、过滤罐3、排液泵4、不间断电源5、控制柜6。
50.所述撬装底座1侧面布置有撬装把手2，所述撬装底座1表面布置有过滤罐3、排液泵4、不间断电源5、控制柜6，所述过滤罐3顶部与进水管7相连接，所述进水管7与柔性进水连接管8相连接，所述柔性进水连接管8连接有连接法兰9，所述过滤罐3底部与排水管10相连接，所述排水管10与柔性排水连接管14相连接，所述柔性排水连接管14连接有连接法兰9，所述排水管10上布置有压力传感器11、温度传感器12、流量计13，所述排液泵4与排水管10相连接。
51.所述控制柜6内布置有变压器15、控制器16、数据存储器17、数据收发装置18、北斗定位装置19，所述不间断电源5通过供电电缆与变压器15相连接，所述变压器15通过供电电缆与排液泵4、压力传感器11、温度传感器12、流量计13、控制器16、数据存储器17、数据收发装置18、北斗定位装置19相连接，所述数据存储器17通过数据电缆与压力传感器11、温度传感器12、流量计13、数据收发装置18相连接，所述数据收发装置18通过数据电缆与控制器16、北斗定位装置19相连接，所述控制器16通过控制电缆与排液泵4相连接。
52.所述过滤罐3包括过滤罐体20、顶盖21、滤芯22、孔板23、支架24，所述顶盖21布置于过滤罐体20顶部，所述孔板23布置于过滤罐体20内部，所述滤芯22布置于孔板23顶部，所述支架24布置于过滤罐体20底部。
53.所述撬装底座1材质为不锈钢，其底部布置有绝缘层，其规格可根据实际使用场景进行调整。
54.所述撬装把手2可根据实际使用需求布置四个、六个、八个，用于撬装使用。
55.所述过滤罐3参数可根据实际使用需求进行调整，包括容积、长度、宽度、形状等参数。
56.所述排液泵4功率可根据实际使用需求进行调整。
57.所述不间断电源5用于自动稳压、断电保护。
58.所述进水管7、排水管10材质为不锈钢，其内部布置有防腐层，其规格可根据实际使用需求进行调整。
59.在一个实施例中，所述进水管7、排水管10内部防腐层材质为特氟龙。
60.所述柔性进水连接管8、柔性排水连接管14为不锈钢波纹管，其规格可根据实际使用需求进行调整，其内部可布置防腐层。
61.所述压力传感器11为模拟信号输出型压力传感器。
62.所述温度传感器12为模拟信号输出型温度传感器。
63.所述流量计13为模拟信号输出型流量计。
64.所述变压器15用于将不间断电源5中输送电能进行变压处理，用以为排液泵4、压力传感器11、温度传感器12、流量计13、控制器16、数据存储器17、数据收发装置18、北斗定位装置19供给电能使用。
65.所述控制器16具备远程控制功能、人工操控功能，用以控制排液泵4的开关。
66.所述数据存储器17用于收集压力传感器11、温度传感器12、流量计13数据，并进行存储及传输至数据收发装置18。
67.所述实用新型装置使用时通过数据收发装置18与控制中心信号连接，所述数据收发装置18用于实时获取控制中心控制信号，并将实用新型工作数据、定位信息传输至控制中心。
68.所述北斗定位装置19用于实时获取定位信息并传输至数据收发装置18。
69.所述过滤罐体20材质为不锈钢，其内壁布置有防腐层，其规格可根据实际使用需求进行调整。
70.在一个实施例中，所述过滤罐体20内部防腐层材质为特氟龙。
71.所述顶盖21用于更换滤芯22使用。
72.所述进水管7、排水管10上布置有阀门。
73.所述孔板23材质为不锈钢，其表面孔的数量、孔径可根据实际使用需求进行调整。
74.所述进水管7、柔性进水连接管8、连接法兰9、排水管10、柔性排水连接管14外壁可布置保温层。
75.所述实用新型使用过程中，将实用新型装置撬装至目标使用区域，柔性进水连接管8通过连接法兰9与水源相连接，柔性排水连接管14通过连接法兰9与注入井相连接，数据收发装置18与控制中心信号连接，控制中心发送控制信号至数据收发装置18、控制器16，控制器16控制排液泵4开启，注入水从水源流入柔性进水连接管8、进水管7、过滤罐3、排水管10、柔性排水连接管14、注入井，压力传感器11实时获取压力数据并传输至数据存储器17，温度传感器12实时获取温度数据并传输至存储器，流量计13实时获取流量数据并传输至存储器，存储器将获得的数据传输至数据收发装置18、控制中心，北斗定位装置19实时获取定位数据并传输至数据收发装置18、控制中心，当注入压力过高达到预设值时，开启顶盖21，更换滤芯22。
76.所述一种撬装型干热岩开采用智能注水装置的使用方法，包括以下步骤：
77.步骤1、根据实际需求对实用新型各零部件的规格进行调整，确定具体零件的参数规格。
78.步骤2、将实用新型装置撬装至目标使用区域。
79.步骤3、将柔性进水连接管8通过连接法兰9与水源相连接，将柔性排水连接管14通过连接法兰9与注入井相连接。
80.步骤4、将数据收发装置18与控制中心信号连接。
81.步骤5、控制中心发送控制信号至数据收发装置18、控制器16，控制器16控制排液泵4开启，注入水从水源流入柔性进水连接管8、进水管7、过滤罐3、排水管10、柔性排水连接管14、注入井。
82.步骤6、压力传感器11实时获取压力数据并传输至数据存储器17，温度传感器12实时获取温度数据并传输至数据存储器17，流量计13实时获取流量数据并传输至数据存储器17，数据存储器17将获得的数据传输至数据收发装置18、控制中心，北斗定位装置19实时获取定位数据并传输至数据收发装置18、控制中心。
83.步骤7、注入压力过高达到预设值时，开启顶盖21，更换滤芯22。
84.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。