CN111485872A - 一种地热井的测温装置 - Google Patents

Abstract

一种地热井的测温装置，包括测温筒、测温装置和破碎装置，通过破碎装置的设置，可以便于测温筒在地热井内下降，当遇到障碍时通过破碎装置对障碍进行清除，提高测温筒的通过性能，便于对较深的地热井进行温度检测，测温装置用于对测温筒所在位置进行温度检测，本测温装置采用的是接触式温度传感器，可以直接接触地热井内的液态水或者气态水，提高温度传感器对地热井内的温度检测的精度。

Description

一种地热井的测温装置

技术领域

本发明涉及地热井勘探领域，具体涉及一种地热井的测温装置。

背景技术

人们渐渐认识到资源开采和环境保护协调发展的重要性，清洁能源和可再生能源的利用得到了重视。地热作为一种清洁、高效能源而被开采，通过钻井技术在地层下面凿出一个几百米至几千米深的井眼，把地热水抽上来，可供工业发电，也可供民用热水使用。地热主要分为高温、中温和低温三类，一般情况下，地层温度超过150℃以上的为高温地热，90℃～150℃为中温地热，低于90℃的为低温地热，中高温地热一般用于工业发电，低温地热主要提供热水服务。

为了掌握钻井状况和地热井开发效果，需要及时获取地热井地层温度分布情况，由此，需要发明适用于地热井的测温系统，以获取地热井的井筒的温度情况。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种地热井的测温装置，用于更有效准确地对地热井内温度进行分析测量。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种地热井的测温装置，包括测温筒、测温装置和破碎装置，在测温筒的下端面上设有第一安装槽，破碎装置固定安装在第一安装槽内，在测温筒的侧壁上开设有第二安装槽，测温装置固定安装在第二安装槽内，在第二安装槽的外侧固定安装有盖板，测温装置包括接触式测温头、将测得的温度数据转换为电信号的测温电路和用于储存测温电路温度数据的数据储存器，接触式测温头固定安装在盖板上，测温电路与接触式测温头连接，数据储存器与测温电路连接。

进一步的，破碎装置包括动力头、与动力头连接的破碎传动件和破碎头，动力头固定安装在第一安装槽内，破碎传动件固定盖设在第一安装槽的外侧端面，破碎头固定安装在破碎传动件的转轴上。

进一步的，破碎传动件包括外侧端盖、内侧端盖和行星轮系，内侧端盖固定安装第一安装槽内，外侧端盖固定盖设在第一安装槽外侧，内侧端盖与外侧端盖之间形成传动安装腔，行星轮系安装在传动安装腔内。

进一步的，行星轮系包括行星轮、太阳轮和齿圈，在第一安装槽内挖设有齿圈安装阶梯，齿圈固定安装在安装阶梯内，太阳轮安装在齿圈的中心位置，太阳轮与齿圈通过行星轮连接。

进一步的，在内侧端盖上设有转轴安装孔，在转轴安装孔内转动安装有行星轮转轴，行星轮转动安装在行星轮转轴上，在外侧端盖与行星轮转轴对应的位置上开设有转轴通孔。

进一步的，在齿圈安装阶梯的侧壁上挖设有第一螺孔半圆，在齿圈的外侧壁上挖设有第二螺孔半圆，第一螺孔半圆与第二螺孔半圆相适配，形成端盖安装孔，在端盖安装孔内设有螺纹。

进一步的，破碎头包括主钻头和辅钻头，主钻头与太阳轮连接，辅钻头与行星轮连接，在主钻头和辅钻头的侧壁上均设有破碎板。

进一步的，在测温筒的侧壁上设有测温平面，第二安装槽挖设在测温平面内，在第二安装槽内挖设有盖板阶梯，盖板固定安装在盖板阶梯上，在测温平面上盖设有热交换板。

进一步的，热交换板呈圆弧形，在热交换板上挖设有通槽，以使热量通过通槽与盖板上的接触式测温头接触。

进一步的，热交换板和盖板均为透明亚克力材料，在热交换板的内侧设有密封环。

本发明的有益效果是，(1)本测温装置采用的是接触式温度传感器，可以直接接触地热井内的液态水或者气态水，提高温度传感器对地热井内的温度检测的精度。

(2)通过破碎装置的设置，可以便于测温筒在地热井内下降，当遇到障碍时通过破碎装置对障碍进行清除，提高测温筒的通过性能，便于对较深的地热井进行温度检测。

附图说明

图1是本发明的剖视图。

图2是测温筒的结构示意图。

图3是测温装置的结构示意图。

图4是盖板的结构示意图。

图5是热交换板的结构示意图。

图6是行星轮系的结构试图。

附图标记：测温筒1，测温装置2，破碎装置3，第一安装槽4，第二安装槽5，盖板6，接触式测温头7，测温电路8，数据储存器9，测温头阶梯孔10，动力头11，破碎传动件12，破碎头13，外侧端盖14，内侧端盖15，行星轮系16，传动安装腔17，行星轮18，太阳轮19，齿圈20，齿圈安装阶梯21，限位套筒22，转轴安装孔23，行星轮转轴24，转轴通孔25，太阳轮转轴26，第一螺孔半圆27，第二螺孔半圆28，端盖安装孔29，主钻头30，辅钻头31，测温平面32，盖板阶梯33，热交换板34，通槽35，密封环36，摄像头37。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。

一种地热井的测温装置，包括测温筒1、测温装置2和破碎装置3，通过破碎装置3的设置，可以便于测温筒1在地热井内下降，当遇到障碍时通过破碎装置对障碍进行清除，提高测温筒1的通过性能，便于对较深的地热井进行温度检测，测温装置2用于对测温筒所在位置进行温度检测，传统的地热井测温装置采用的是非触碰式的温度传感器对温度进行检测，这类测温装置测得的温度相比现实地热井内的温度存在偏差，不利于施工人员对地热井内的情况进行判断，本测温装置采用的是接触式温度传感器，可以直接接触地热井内的液态水或者气态水，提高温度传感器对地热井内的温度检测的精度。

在测温筒1的下端面上设有第一安装槽4，破碎装置3固定安装在第一安装槽4内，在测温筒1的侧壁上开设有第二安装槽5，测温装置2固定安装在第二安装槽5内，在第二安装槽5的外侧固定安装有盖板6，通过盖板6对安装在第二安装槽5内的测温装置2进行防护的，测温装置2包括接触式测温头7、将测得的温度数据转换为电信号的测温电路8和用于储存测温电路8温度数据的数据储存器9，接触式测温头7固定安装在盖板6上，测温电路8与接触式测温头7连接，数据储存器9与测温电路8连接，优选的，在盖板6内设有测温头阶梯孔10，接触式测温头7通过防水胶粘接在测温头阶梯孔10内，导线通过测温头阶梯孔10与测温电路板8连接。

破碎装置3包括动力头11、与动力头连接的破碎传动件12和破碎头13，动力头11固定安装在第一安装槽4内，破碎传动件12固定盖设在第一安装槽4的外侧端面，破碎头13固定安装在破碎传动件12的转轴上，通过动力头11转动破碎传动件12，再通过破碎传动件12转动破碎头13，通过剖岁头13对测温筒1下端的障碍进行破碎，从而便于本测温装置顺利地在地热井内下降。

在一些优选的方式中，动力头11包括电机和蓄电池，蓄电池与电机连接，电机与剖岁传动件12连接。

破碎传动件12包括外侧端盖14、内侧端盖15和行星轮系16，内侧端盖15固定安装第一安装槽4内，外侧端盖14固定盖设在第一安装槽4外侧，内侧端盖15与外侧端盖14之间形成传动安装腔17，行星轮系16安装在传动安装腔17内，通过外侧端盖14和内侧端盖15对行星轮系进行固定安装，提高安装便利性，便于对破碎装置进行固定安装。

在一些优选的方式中，内侧端盖15与动力头11之间设有限位套筒22，通过限位套筒22的设置，便于通过破碎动力件12对动力头11的相对位置进行固定。

行星轮系16包括行星轮18、太阳轮19和齿圈20，在第一安装槽4内挖设有齿圈安装阶梯21，齿圈20固定安装在安装阶梯21内，太阳轮19安装在齿圈20的中心位置，太阳轮19与齿圈20通过行星轮18连接，优选的，在齿圈20和太阳轮19之间设有三个行星轮18，通过行星轮系16对破碎头13进行驱动，实现多个剖岁头同时转动，提高清障能力。

在内侧端盖15上设有转轴安装孔23，在转轴安装孔23内转动安装有行星轮转轴24，行星轮18转动安装在行星轮转轴24上，在外侧端盖14与行星轮转轴24对应的位置上开设有转轴通孔25，通过行星轮18驱动辅钻头，优选的，在内侧端盖15和外层端盖14上均开设有中心孔，在中心孔内设有太阳轮转轴26，太阳轮转轴26与电机转轴连接，太阳轮19固定套设在太阳轮转轴26的外侧。

在齿圈安装阶梯21的侧壁上挖设有第一螺孔半圆27，在齿圈20的外侧壁上挖设有第二螺孔半圆28，第一螺孔半圆27与第二螺孔半圆28相适配，形成端盖安装孔29，在端盖安装孔29内设有螺纹，优选的，端盖安装孔29在第一安装槽4的侧壁内设有延伸段，便于将外侧端盖14固定安装在第一安装槽4的外侧，通过第一螺孔半圆27和第二螺孔半圆28的设置，可以防止齿圈20相对测温筒1发生转动。

破碎头13包括主钻头30和辅钻头31，主钻头30与太阳轮19连接，辅钻头31与行星轮18连接，在主钻头30和辅钻头31的侧壁上均设有破碎板32，破碎板32呈螺旋设置，便于对障碍物进行破碎。

在测温筒1的侧壁上设有测温平面32，第二安装槽5挖设在测温平面32内，在第二安装槽5内挖设有盖板阶梯33，盖板6固定安装在盖板阶梯33上，在测温平面32上盖设有热交换板34，位于测温筒1外侧的液态水或者气态水通过热交换板34流至盖板6的外侧，便于盖板6上的接触式温度传感器对温度进行检测，通过热交换板34的设置，可以对盖板6进行进一步防护。

热交换板34呈圆弧形，在热交换板34上挖设有通槽35，以使热量通过通槽35与盖板6上的接触式测温头7接触，提高本装置对地热井内温度检测的精度，便于施工人员对地热井内的情况进行更准确判断。

热交换板34和盖板6均为透明亚克力材料，在热交换板的内侧设有密封环36，密封环36与盖板6接触，防止水封在密封环36环绕的区域内积聚，不利于电路板上的摄像头对地热井内的环境进行拍摄。

在一些优选的方式中，在测温电路8上安装有摄像头37，摄像头37与数据储存器9连接，对应的，摄像头37的位置与密封环36环绕的区域相对应，便于摄像头37对地热井内的环境进行拍摄。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，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发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种地热井的测温装置，其特征在于，包括测温筒(1)、测温装置(2)和破碎装置(3)，在测温筒(1)的下端面上设有第一安装槽(4)，破碎装置(3)固定安装在第一安装槽(4)内，在测温筒(1)的侧壁上开设有第二安装槽(5)，测温装置(2)固定安装在第二安装槽(5)内，在第二安装槽(5)的外侧固定安装有盖板(6)，测温装置(2)包括接触式测温头(7)、将测得的温度数据转换为电信号的测温电路(8)和用于储存测温电路(8)温度数据的数据储存器(9)，接触式测温头(7)固定安装在盖板(6)上，测温电路(8)与接触式测温头(7)连接，数据储存器(9)与测温电路(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，破碎装置(3)包括动力头(11)、与动力头(11)连接的破碎传动件(12)和破碎头(13)，动力头(11)固定安装在第一安装槽(4)内，破碎传动件(12)固定盖设在第一安装槽(4)的外侧端面，破碎头(13)固定安装在破碎传动件(12)的转轴上。

3.根据权利要求2所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，破碎传动件(12)包括外侧端盖(14)、内侧端盖(15)和行星轮系(16)，内侧端盖(15)固定安装第一安装槽(4)内，外侧端盖(14)固定盖设在第一安装槽(4)外侧，内侧端盖(15)与外侧端盖(14)之间形成传动安装腔(17)，行星轮系(16)安装在传动安装腔(17)内。

4.根据权利要求3所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，行星轮系(16)包括行星轮(18)、太阳轮(19)和齿圈(20)，在第一安装槽(4)内挖设有齿圈安装阶梯(21)，齿圈(20)固定安装在安装阶梯内，太阳轮(19)安装在齿圈(20)的中心位置，太阳轮(19)与齿圈(20)通过行星轮(18)连接。

5.根据权利要求4所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，在内侧端盖(15)上设有转轴安装孔(23)，在转轴安装孔(23)内转动安装有行星轮转轴(24)，行星轮(18)转动安装在行星轮转轴(24)上，在外侧端盖(14)与行星轮转轴(24)对应的位置上开设有转轴通孔(25)。

6.根据权利要求4所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，在齿圈安装阶梯(21)的侧壁上挖设有第一螺孔半圆(27)，在齿圈(20)的外侧壁上挖设有第二螺孔半圆(28)，第一螺孔半圆(27)与第二螺孔半圆(28)相适配，形成端盖安装孔(29)，在端盖安装孔(29)内设有螺纹。

7.根据权利要求4所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，破碎头(13)包括主钻头(30)和辅钻头(31)，主钻头(30)与太阳轮(19)连接，辅钻头(31)与行星轮(18)连接，在主钻头(30)和辅钻头(31)的侧壁上均设有破碎板。

8.根据权利要求1所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，在测温筒(1)的侧壁上设有测温平面(32)，第二安装槽(5)挖设在测温平面(32)内，在第二安装槽(5)内挖设有盖板阶梯(33)，盖板(6)固定安装在盖板阶梯(33)上，在测温平面(32)上盖设有热交换板(34)。

9.根据权利要求8所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，热交换板(34)呈圆弧形，在热交换板(34)上挖设有通槽(35)，以使热量通过通槽(35)与盖板(6)上的接触式测温头(7)接触。

10.根据权利要求9所述的一种地热井的测温装置，其特征在于，热交换板(34)和盖板(6)均为透明亚克力材料，在热交换板(34)的内侧设有密封环(36)。

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