CN112502661A - 具有测试功能的地热井井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，包括：盖体，盖设于地热井的井口，设有测试孔、液位监测口和多个电缆孔，其中，测试孔用于安装测试放喷管，液位监测口用于安装液位检测模块，多个电缆孔用于安装潜水泵的供电电缆；抽水管道，贯穿盖体并与地热井底部的潜水泵连接，抽水管道地上部分设有阀门、温度检测模块、压力检测模块和取样阀。实现在地热井正常工作的情况下对产液剖面测试、注入剖面测试及其他工程测试，以及对地热井的生产数据实时监控，同时还具有实现采灌互换、取样、排污、投料等功能。
Description
技术领域
本发明涉及地热井技术领域，更具体地，涉及一种具有测试功能的地热井井口装置。
背景技术
地热资源具有储量大、分布广、清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，与太阳能、风能相比具有不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰等优势，地热能应用前景广阔。随着地热市场的不断拓展，地热井数量逐渐增多，目前采用的具有测试功能的地热井井口装置种类繁多，差异性较大，
地热井正常运行时为一个封闭系统，现有井口装置不能在地热井运行时进行各小层生产测试(产出剖面、注入剖面)和工程测试，若想测试只能停止运行，拆开井口进行相关测试或改装井口，存在增加施工作业、影响正常运行且存在测试数据不精确等问题，具有测试功能的地热井井口装置并且地热水取样只能在换热站内取样，且所取样品经过管线后不能真实反应地层情况等问题。
因此需要提出一种新型井口装置，以便能够在地热井正常生产运行过程中进行相关测试作业。
发明内容
本发明的目的是提出一种具有测试功能的地热井井口装置，具有抽水、回灌、井下测试、测液位、测温、测压、取样及排水功能，特别是能够实现生产过程中的产液剖面测试、注入剖面测试及其他工程测试，测试过程中不影响地热井正常运行，无需拆装井口即可实现相关工程测试和监测功能。
为实现上述目的，本发明提出了一种具有测试功能的地热井井口装置，包括：
盖体，所述盖体盖设于地热井的井口，所述盖体设有测试孔、液位监测口和多个电缆孔，其中，所述测试孔用于安装测试放喷管，井下测试仪器能够从所述测试放喷管进入地热井的井筒内，所述液位监测口用于安装液位检测模块，多个所述电缆孔用于安装潜水泵的供电电缆；
抽水管道，贯穿所述盖体并与所述地热井底部的所述潜水泵连接，所述抽水管道地上部分设有阀门、温度检测模块、压力检测模块和取样阀。
可选地，设于所述抽水管道地上部分的所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于所述盖体与所述第二阀门之间。
可选地，还包括设置于所述抽水管道下方的回灌管道，所述回灌管道一端通过第三阀门连接于所述井口下方的井筒套管侧壁，另一端连通于所述第一阀门和第二阀门之间的所述抽水管道。
可选地，所述温度检测模块、压力检测模块和所述取样阀设于所述第一阀门和第二阀门之间的所述抽水管道，且位于所述回灌管道、所述抽水管道的连接处与所述第二阀门之间。
可选地，所述回灌管道上设有排水口，所述排水处口设有第四阀门。
可选地，所述温度检测模块为液体压力式热电阻远传温度计，所述压力检测模块为电阻远传压力表。
可选地，所述液位检测模块为投入式液位计。
可选地，所述地热井井口顶部和所述盖体通过法兰固定连接。
可选地，还包括多个吊环，多个所述吊环等间距设于所述盖体的边缘区域。
可选地，所述第一阀门，所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门均为蝶阀。
本发明的有益效果在于：
通过在盖体井口盖体设置用于安装测试放喷管的测试孔、用于安装液位检测模块的液位监测口和多个用于安装潜水泵的供电电缆的电缆孔，以及通过在抽水管道设置温度检测模块、压力检测模块、取样阀，相关工程测试设备能够通过测试放喷管在地热井正常工作情况下进入井筒内部，实现在地热井正常工作的情况下对产液剖面测试、注入剖面测试及其他工程测试，结合温度检测模块、压力检测模块、取样阀实现地热井的生产数据实时监控、水样的提取等功能。
进一步地，通过设置回灌管道结合第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门的开关通断，能够实现抽水、回灌、关井、回扬、排污等不同功能的流程转换；通过排水口能够完成地热井回扬、地面管网清洗时污水的外排。
本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种具有测试功能的地热井井口装置的侧视图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种具有测试功能的地热井井口装置的俯视图。
附图标记说明：
1、吊环；2、测试孔；3、液位监测口；4、电缆孔；5、第一阀门；6、温度检测模块；7、压力检测模块；8、取样阀；9、排水口；10、第二阀门；11、第三阀门；12、第四阀门；13、法兰；14、盖体；15、抽水管道；16、回灌管道。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种具有测试功能的地热井井口装置的侧视图，图2示出了根据本发明的一个实施例的一种具有测试功能的地热井井口装置的俯视图，如图1、图2所示一种具有测试功能的地热井井口装置，包括：
盖体14，所述盖体14盖设于地热井的井口，所述盖体14设有测试孔2、液位监测口3和多个电缆孔4，其中，所述测试孔2用于安装测试放喷管，井下测试仪器能够从所述测试放喷管进入地热井的井筒内，所述液位监测口3用于安装液位检测模块，多个所述电缆孔4用于安装潜水泵的供电电缆；
抽水管道15，贯穿所述盖体14并与所述地热井底部的所述潜水泵连接，所述抽水管道15地上部分设有阀门、温度检测模块6、压力检测模块7和取样阀8。
具体地，通过在盖体14设置用于安装测试放喷管的测试孔2、用于安装液位检测模块的液位监测口3和多个用于安装潜水泵的供电电缆的电缆孔4，以及通过在抽水管道15设置温度检测模块6、压力检测模块7和取样阀8随时监测地热井的生产数据，实现在地热井正常工作的情况下对产液剖面测试、地热水采样、注入剖面测试及其他工程测试，以及对地热井的生产数据实时监控。在具体实施过程中，在安装液位检测模块及多个潜水泵的供电电缆时应使液位检测模块和多根供电电缆分别与盖体14上的液位监测口3及每个电缆孔4密封连接，当电缆孔4和测试孔2不使用时应使用相应的防喷丝堵对电缆孔4和测试孔2进行密封，以使整个井口处于一个密封的状态，不影响地热井正常的生产。当需要进行测试时，打开测试孔2的防喷丝堵并将测试放喷管设置在测试孔2内，将测试放喷管与测试孔2固定密封连接(测试放喷管能够下探延伸到盖体1下方的井口一段距离)，井下测试仪器等测试设备可以通过测试放喷管进入井筒内，即可采用相应的检测手段对测井内部或井筒底部地层进行生产参数和工程参数的各项测试。
本实施例中，设于所述抽水管道15地上部分的所述阀门包括第一阀门5和第二阀门10，所述第一阀门5设于所述盖体14与所述第二阀门10之间。具体地，第一阀门5和第二阀门10分别设于抽水管道15的不同位置，用于实现不同区域的通断。
本实施例中，还包括设置于所述抽水管道15下方的回灌管道16，所述回灌管道16一端通过第三阀门11连接于所述井口下方的井筒套管侧壁，另一端连通于所述第一阀门5和第二阀门10之间的所述抽水管道15。具体地，通过设置回灌管道16及第三阀门11并结合第一阀门5和第二阀门10能够通过多个阀门的通断实现地热水的抽取和回灌作业，例如当第一阀门5和第二阀门10开启、第三阀门11关闭时，可以实现正常的地热水抽取作业，当第一阀门5关闭、第二阀门10和第三阀门11开启时，可以实现地热井的回灌、回扬作业。
本实施例中，所述温度检测模块6、压力检测模块7和所述取样阀8设于所述第一阀门5和第二阀门10之间的所述抽水管道15，且位于所述回灌管道16、所述抽水管道15的连接处与所述第二阀门10之间。
具体地，抽水作业时，第一阀门5、第二阀门10打开，第三阀门11、第四阀门12关闭，地热水通过抽水泵被抽至地面，经过第一阀门5，通过抽水管道15至第二阀门10经管线至地热站，此时可通过液位检测口3监测动水位，通过温度检测模块6监测地热井出水温度，通过压力检测模块7监测地热井井口压力，通过取样阀8取得地热水水样，还可以通过测试孔2安装防喷管线测试产液剖面明确出水层位，并监测不同出水层位的出水量和温度。
回灌作业时，第一阀门5和第四阀门12关闭，第二阀门10和第三阀门11打开，回灌水由地热站经过回灌管网流至第二阀门10，通过回灌管道16流至地热井内，此时可通过液位检测口3监测回灌水位，通过温度检测模块6监测地热井回灌温度，通过压力检测模块7监测地热井回灌压力，通过取样阀8取得地热水的回灌水样，还可以通过测试孔2安装防喷管线测试吸水剖面明确回灌层位，并监测不同层位回灌量和温度。
本实施例中，所述回灌管道16上设有排水口9，所述排水口9处设有第四阀门12。具体地，回灌管道16设置于抽水管道15的下方，因此在抽水作业过程中还具有一定的固体杂质沉淀作用，可以在回灌管道16设置排水口9进行排污，排污口可以通过一个排水管与回灌管道16连通，并在排水管设置第四阀门12，当需要排污时，打开第四阀门12进行排污；当地热井回扬作业时，需要对地热井内进行排污，可以关闭第一阀门5、第二阀门10并打开第三阀门11和第四阀门12进行排污作业，当对地面管网清洗作业时，可以关闭第一阀门5、第三阀门11并打开第二阀门10和第四阀门12进行清洗排污作业。
本实施例中，所述温度检测模块6为液体压力式热电阻远传温度计，所述压力检测模块7为电阻远传压力表。
具体地，液体压力式热电阻远传温度计、和电阻远传压力表能够实现远距离传输测试数据的功能，测试数据可通过传输系统，传输至监控大厅，从而实时监测地热井生产动态。本发明的其他实施例中，也可以采用不带回传功能的温度检测模块6和压力检测模块7，通过人工获取检测数据，也可以采用其他形式的温度检测模块6和压力检测模块7以及不同的数据传输手段实现温度和压力参数的获取，本领域可根据具体需求进行选择，此处不再赘述。
本实施例中，所述液位检测模块为投入式液位计。具体地，现有适用于地热井中的液位监测设备较多，本领域技术人员可以根据实际需求选择液位计的型号或类型，此处不再赘述。
本实施例中，所述地热井井口顶部和所述盖体14通过法兰13固定连接。具体地，在井口预留法兰13可以和盖体14的法兰13通过螺栓、螺帽进行可拆卸连接，同时需要在练出处加装密封垫等密封措施保证连接的密闭性，法连的设置便于连接地面管线及安装井口流量计等，针对自喷井还可以在井口安装防喷装置。
在一个示例中，还包括多个吊环1，多个所述吊环1等间距设于所述盖体14的边缘区域。具体地，通过设置吊环1便于通过吊装装置实现对盖体盖体14的安装和拆卸，本实施例中的吊环1为对称设置在圆形盖体14边缘两侧的两个吊环1，本发明的其他实施例中，吊环也可以设计为两个以上，对称布置，本领域人员根据具体需求进行吊环1的具体位置设计，此处不再赘述。
本实施例中，所述第一阀门5，所述第二阀门10、所述第三阀门11、所述第四阀门12均为蝶阀。具体地，蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省，安装尺寸小，开关迅速、90°往复回转，驱动力矩小等特点，且阀杆的填料不易破坏，密封可靠，具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。本实施例中的蝶阀为电动蝶阀，能够实现远程控制和自动化操作，且均通过法兰13与对应的管道进行连接。在本发明的其他实施例中，本领域技术人员也可以选择其他类型的阀门或不同的蝶阀连接方式也能够实现本发明的技术效果，此处不再赘述。
上述实施例针对目前使用具有测试功能的地热井井口装置功能简单，无法在生产过程中进行测试、取样、监测等问题，设计了一种可测试多功能具有测试功能的地热井井口装置，一方面可以满足生产过程中产液剖面测试、注入剖面测试及其他工程测试，测试过程中整个井口处于密封状态，无需拆装井口，针对自喷井则可安装测试防喷装置，保证了测试安全，降低测试风险；另一方面能够实现采灌互换、监测、取样、排污、投料等功能。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，包括：
盖体，所述盖体盖设于地热井的井口，所述盖体设有测试孔、液位监测口和多个电缆孔，其中，所述测试孔用于安装测试放喷管，井下测试仪器能够从所述测试放喷管进入地热井的井筒内，所述液位监测口用于安装液位检测模块，多个所述电缆孔用于安装潜水泵的供电电缆；
抽水管道，贯穿所述盖体并与所述地热井底部的所述潜水泵连接，所述抽水管道地上部分设有阀门、温度检测模块、压力检测模块和取样阀。
2.根据权利要求1所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，设于所述抽水管道地上部分的所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于所述盖体与所述第二阀门之间。
3.根据权利要求2所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，还包括设置于所述抽水管道下方的回灌管道，所述回灌管道一端通过第三阀门连接于所述井口下方的井筒套管侧壁，另一端连通于所述第一阀门和第二阀门之间的所述抽水管道。
4.根据权利要求3所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述温度检测模块、压力检测模块和所述取样阀设于所述第一阀门和第二阀门之间的所述抽水管道，且位于所述回灌管道、所述抽水管道的连接处与所述第二阀门之间。
5.根据权利要求4所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述回灌管道上设有排水口，所述排水口处设有第四阀门。
6.根据权利要求1所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述温度检测模块为液体压力式热电阻远传温度计，所述压力检测模块为电阻远传压力表。
7.根据权利要求1所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述液位检测模块为投入式液位计。
8.根据权利要求1所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述地热井井口顶部和所述盖体通过法兰固定连接。
9.根据权利要求1所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，还包括多个吊环，多个所述吊环等间距设于所述盖体的边缘区域。
10.根据权利要求5所述的具有测试功能的地热井井口装置，其特征在于，所述第一阀门，所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门均为蝶阀。
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