地热井剖面测量装置的制作方法

1.本实用新型属于地热井测量技术领域，具体涉及一种地热井剖面测量装置。


背景技术：

2.地热发电将地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量，该转变过程或称为地热发电。地热作为可再生清洁能源，正在被越来越多的地方进行利用，目前中深层地热开发处于初级阶段，成井工艺和开采工作制度属于粗放型的工艺模式，受制于技术条件限制，无法做到科学合理的进行科学施工设计和开采工作计划的制订。针对沉积岩含水层位多层分隔的客观现实，笼统的测试无法确定每个含水层的水温、水量、产水系数等指标。除此之外，若地热井堵塞导致回灌量下降，将导致地热井群整体运行稳定性。
3.为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地热井群智能回灌控制系统及方法[202011080048.x]，其包括多个地热井、集水器、板式换热器、分水器和热泵主机，每个地热井内均设置有取水泵，多个取水泵的出水端分别通过管道与集水器的进水端相连通，集水器的出水端经板式换热器与分水器的进水端相连通，板式换热器与热泵主机相连接；分水器的出水端设置有多个回灌泵，回灌泵与多个地热井一一对应设置，分水器和集水器之间设有平衡管；每个回灌泵的出水端经管道与其对应的地热井相连通；每个取水泵的出水端均设置有第一流量计和电导率测量计；每个回灌泵的出水端均设置有压力表和第二流量计；平衡管上设有第三流量计。
[0004]
上述方案在一定程度上解决了地热井运行稳定性的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如对地热井各含水层测量不足等问题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，含水层检测效果好的地热井剖面测量装置。
[0006]
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本地热井剖面测量装置，包括设置在地热井的井口上方的绞车，绞车的缆绳朝向地热井内部延伸，绞车上设置有升降滚筒和循环滚筒，升降滚筒上的缆绳一端与升降滚筒连接固定而另一端连接有静态流量计，循环滚筒上的缆绳端头互相连接且固定有若干等距的动态流量计，地热井的井口处设置有引导缆绳运动的导向机构。静态流量计可升降测量不同含水层流量，动态流量计上下循环运动，对均匀采集不同的含水层的流量差，从而获得较好的检测效果。
[0007]
在上述的地热井剖面测量装置中，绞车包括固定在地热井的井口两侧的车架，车架之间连接有悬置在地热井的井口上方的固定轴，升降滚筒和循环滚筒套在固定轴上且之间设置有滚子轴承，升降滚筒和循环滚筒独立转动且分别通过传动机构与安装在车架上的驱动电机传动连接。绞车实现升降滚筒和循环滚筒的独立转动，抱歉检测过程互不干扰。
[0008]
在上述的地热井剖面测量装置中，传动机构包括设置在升降滚筒和循环滚筒与车
架相对一侧的传动筒，传动筒内外分别沿周向布置有传动齿，传动筒内侧与第一传动齿轮啮合，传动筒外侧与第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮和第二传动齿轮转动连接在车架上的齿轮箱内，第一传动齿轮和第二传动齿轮具有互相啮合传动的同步传动部，驱动电机连接有变速箱，变速箱输出端固定有驱动齿轮，驱动齿轮与同步传动部啮合传动。传动机构提供给升降滚筒和循环滚筒较好的转动稳定性。
[0009]
在上述的地热井剖面测量装置中，导向机构包括水平导向组件和竖直导向组件。导向机构引导缆绳稳定升降，避免其与地热井内壁接触。
[0010]
在上述的地热井剖面测量装置中，水平导向组件包括设置在地热井上方的第一导向座，第一导向座上通过滑轨机构滑动连接有第二导向座，缆绳由上朝下依次穿过第二导向座和第一导向座，第二导向座与第一导向座外侧之间设置有相互啮合的导向齿轮和导向齿条，导向齿轮与导向电机传动连接。水平导向组件实现缆绳在水平方向上大尺度的调节。
[0011]
在上述的地热井剖面测量装置中，竖直导向组件包括若干设置在第二导向座内的导向滚筒，导向滚筒沿竖直方向排列且供缆绳错位穿过，导向滚筒两端与设置在第二导向座两侧的调节槽滑动连接。竖直导向组件中各个导向滚筒防止缆绳在升降过程中错位打结。
[0012]
在上述的地热井剖面测量装置中，第二导向座内部腔体宽度由上朝下逐步增加，调节槽由上朝下逐一排列且长度逐个增加。第二导向座内的导向滚筒调节范围由上向下逐渐增大，从而获得较好的竖直导向效果。
[0013]
在上述的地热井剖面测量装置中，地热井的井口处设置有回灌泵，回灌泵的泵口与地热井相对且出口处设置有回灌流量计。回灌泵进行回灌时，回灌流量计及时检测回灌水流量，保证地热井整体运行稳定。
[0014]
在上述的地热井剖面测量装置中，绞车的升降滚筒和循环滚筒上方覆盖有防护罩。防护罩对升降滚筒和循环滚筒的缆绳起到防护作用，避免外部异物侵入影响其正常运行。
[0015]
在上述的地热井剖面测量装置中，升降滚筒和循环滚筒与地热井的井口之间设置有挡板。挡板引导水汽排出地热井，减少对绞车的影响。
[0016]
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：多种流量计实现对地热井内各含水层的动态和静态检测，具有较好的测量效果；绞车带动升降滚筒和循环滚筒独立运行，保证测量装置稳定性；导向机构引导缆绳升降，避免流量计与地热井内壁接触。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0018]
图2是本实用新型的传动机构的结构示意图；
[0019]
图3是本实用新型的导向机构的结构示意图；
[0020]
图中，绞车1、车架11、固定轴12、驱动电机13、缆绳2、静态流量计21、动态流量计22、升降滚筒3、循环滚筒4、导向机构5、传动机构6、传动筒61、第一传动齿轮62、第二传动齿轮63、齿轮箱64、同步传动部65、变速箱66、驱动齿轮67、水平导向组件7、第一导向座71、滑轨机构72、第二导向座73、导向齿轮74、导向齿条75、导向电机76、竖直导向组件8、导向滚筒81、调节槽82、回灌泵9、回灌流量计91、防护罩92、挡板93。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
[0022]
如图1-3所示，本地热井剖面测量装置，包括设置在地热井的井口上方的绞车1，绞车1的缆绳2朝向地热井内部延伸，绞车1上设置有升降滚筒3和循环滚筒4，升降滚筒3上的缆绳2一端与升降滚筒3连接固定而另一端连接有静态流量计21，循环滚筒4上的缆绳2端头互相连接且固定有若干等距的动态流量计22，地热井的井口处设置有引导缆绳2运动的导向机构5。绞车1上的升降滚筒3和循环滚筒4转动，带动缆绳2运动，实现静态流量计21上下升降，对不同深度的含水层流量进行监测。动态流量计22上下循环运动，在运动过程中对不同含水层的流量差进行循环检测，减少单次检测带来的误差。
[0023]
具体地，绞车1包括固定在地热井的井口两侧的车架11，车架11之间连接有悬置在地热井的井口上方的固定轴12，升降滚筒3和循环滚筒4套在固定轴12上且之间设置有滚子轴承，升降滚筒3和循环滚筒4独立转动且分别通过传动机构6与安装在车架11上的驱动电机13传动连接。升降滚筒3和循环滚筒4相对固定轴12转动，其转动相对独立，由驱动电机13独立控制器转动速度。
[0024]
深入地，传动机构6包括设置在升降滚筒3和循环滚筒4与车架11相对一侧的传动筒61，传动筒61内外分别沿周向布置有传动齿，传动筒61内侧与第一传动齿轮62啮合，传动筒61外侧与第二传动齿轮63啮合，第一传动齿轮62和第二传动齿轮63转动连接在车架11上的齿轮箱64内，第一传动齿轮62和第二传动齿轮63具有互相啮合传动的同步传动部65，驱动电机13连接有变速箱66，变速箱66输出端固定有驱动齿轮67，驱动齿轮67与同步传动部65啮合传动。传动筒61的内外侧分别与第一传动齿轮62和第二传动齿轮63啮合传动，其转动方向相反，为传动筒61提供内外均匀的驱动扭矩，同步传动部65保持第一传动齿轮62和第二传动齿轮63同步运动。
[0025]
进一步地，导向机构5包括水平导向组件7和竖直导向组件8。水平导向组件7和竖直导向组件8独立调整缆绳2的位置，保持缆绳2与地热井内壁保持距离，避免静态流量计21以及动态流量计22与地热井内壁接触影响检测精度。
[0026]
更进一步地，水平导向组件7包括设置在地热井上方的第一导向座71，第一导向座71上通过滑轨机构72滑动连接有第二导向座73，缆绳2由上朝下依次穿过第二导向座73和第一导向座71，第二导向座73与第一导向座71外侧之间设置有相互啮合的导向齿轮74和导向齿条75，导向齿轮74与导向电机76传动连接。水平导向组件7实现第二导向座73整体移动，通常在升降滚筒3转动时引导缆绳2升降。
[0027]
除此之外，竖直导向组件8包括若干设置在第二导向座73内的导向滚筒81，导向滚筒81沿竖直方向排列且供缆绳2错位穿过，导向滚筒81两端与设置在第二导向座73两侧的调节槽82滑动连接。竖直导向组件8中导向滚筒81相对调节槽82滑动调整相对位置，进而调整下方缆绳2相对第二导向座73的位置。
[0028]
同时，第二导向座73内部腔体宽度由上朝下逐步增加，调节槽82由上朝下逐一排列且长度逐个增加。调节槽82长度由上向下逐个增长，从而增大了导向滚筒81的调节范围，保证第二导向座73下方的缆绳2具有较大的位置调整范围。
[0029]
可见地，地热井的井口处设置有回灌泵9，回灌泵9的泵口与地热井相对且出口处设置有回灌流量计91。回灌泵9泵口处的回灌流量计91监测回灌流量，方便与各含水层的流
量进行对比。
[0030]
很明显，绞车1的升降滚筒3和循环滚筒4上方覆盖有防护罩92。防护罩92将升降滚筒3和循环滚筒4整体包覆，下方留有供缆绳2导出的开口。
[0031]
优选地，升降滚筒3和循环滚筒4与地热井的井口之间设置有挡板93。挡板93设置在地热井的井口上，其倾斜设置，减少水汽与绞车1的接触。
[0032]
综上所述，本实施例的原理在于：绞车1带动升降滚筒3和循环滚筒4转动，设置在升降滚筒3和循环滚筒4上的缆绳2调节静态流量计21在地热井内的位置，动态流量计22随缆绳2转动而上下循环运动，对地热井内各含水层流量进行监测。
[0033]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0034]
尽管本文较多地使用了绞车1、车架11、固定轴12、驱动电机13、缆绳2、静态流量计21、动态流量计22、升降滚筒3、循环滚筒4、导向机构5、传动机构6、传动筒61、第一传动齿轮62、第二传动齿轮63、齿轮箱64、同步传动部65、变速箱66、驱动齿轮67、水平导向组件7、第一导向座71、滑轨机构72、第二导向座73、导向齿轮74、导向齿条75、导向电机76、竖直导向组件8、导向滚筒81、调节槽82、回灌泵9、回灌流量计91、防护罩92、挡板93等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。