CN113737889A - 一种热储层分层取水梯级利用装置与使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热储层分层取水梯级利用装置，包括滤水管，所述滤水管的内侧活动连接有活动组件，所述滤水管的内侧固定安装有驱动组件，所述活动组件包括一端与滤水管的内侧活动连接的内管，所述内管的内侧固定安装有测井仪主体，所述测井仪主体的外侧固定连接有线缆，所述测井仪主体的外侧铰接有转轴。该热储层分层取水梯级利用装置与使用方法，通过驱动组件与活动组件的配合，使驱动组件在降下通电后，可带动活动组件上下活动，而通过或者
与滤水管的配合，从而能够收取不同地层的水源，最大化储层的利用效率，可以对出砂问题段直接进行关闭，具有处理问题简单、来达到储层利用率高，以及极大的经济价值的效果。
Description
技术领域
本发明涉及地热供暖技术领域，具体为一种热储层分层取水梯级利用装置与使用方法。
背景技术
地热能是来自地球内部的可再生热能，它起源于地球内部的岩浆、以及放射性物质的衰变，这些热量通过地层热传导，源源不断的由下部高温岩层向上部低温岩层传递，储量巨大且可再生，目前地热能从利用形态上可划分成，水热型地热(水源)与干热岩(地源)两种。
对于探采结合井，若想取得每一个地层的含水特性、水位参数，往往需要对套管进行射孔、抽回水试验，水泥封固该井段，钻穿水泥塞，另外某地层射孔，循环往复，如中国发明CN 112727404 A提出的一种中深层地热井保温取水结构，通过利用螺栓403将泵管42与保温钢套1相接，而后在泵管42的周侧上侧箍设两瓣扣环401，利用螺栓403将扣环401箍紧，扣环401的两端对应支撑在深水井的井口处，以实现上千米取水结构的安装装配，并确保抽水泵41浸没于水中，在启动抽水泵41抽水时便可顺利进行抽水作业，但该中深层地热井保温取水结构，在取水的过程中并不便于对不同深度地层的水进行抽取，故而提出一种热储层分层取水梯级利用装置与使用方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种热储层分层取水梯级利用装置与使用方法，具备利用效率高等优点，解决了利用效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热储层分层取水梯级利用装置，包括滤水管，所述滤水管的内侧活动连接有活动组件，所述滤水管的内侧固定安装有驱动组件；
所述活动组件包括一端与滤水管的内侧活动连接的内管，所述内管的内侧固定安装有测井仪主体，所述测井仪主体的外侧固定连接有线缆，所述测井仪主体的外侧铰接有转轴，所述转轴的外侧活动连接有温度传感器滚动轮，所述测井仪主体的底部固定安装有高清摄像头，所述内管的内部固定安装有一端贯穿并延伸至滤水管内部的卡接组件，所述驱动组件的底部固定连接有一端与线缆的顶部贴合的强磁激发器。
进一步，所述测井仪主体的外侧开设有一端位于转轴顶部的喷水口，所述测井仪主体的外侧开设有一端位于转轴内侧的进水口。
进一步，所述测井仪主体的外侧固定连接有滑轨，顶部所述转轴的内侧铰接有一端贯穿并延伸至滑轨内侧的滑块，且滑块与滑轨滑动连接。
进一步，所述卡接组件包括一端与内管的内侧固定连接的连接块，所述连接块的内部活动连接有连接杆，所述连接杆的外侧固定连接有一端贯穿并延伸至滤水管内部的卡块，所述连接杆的外侧固定连接有连接块，所述固定块与连接块之间固定连接有连接弹簧。
进一步，所述连接块的内部开设有限位孔，所述限位孔的规格与连接杆的规格相匹配。
进一步，所述卡块为三角形，所述滤水管的内侧开设有卡槽，所述卡槽的规格与卡块的规格相匹配。
进一步，所述滤水管与内管的内壁均开设有规格相匹配的滤水孔，所述滤水管的外侧固定安装有过滤网
进一步，所述卡块与连接杆均为电控制磁性块，所述内管为轻型pe管。
进一步，所述驱动组件包括一端与内管的内侧壁固定连接的安装板，所述安装板的底部固定连接有电动推杆，所述电动推杆的底部固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳的底部与强磁激发器的顶部固定连接。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种热储层分层取水梯级利用装置的使用方法，包括以下步骤：
1)开启：当两个卡块位于滤水管内侧壁上底部两个卡槽上时，来使内管与滤水管上的滤水孔连通，使整个滤水管处于开启的状态；
2)下入激发器：启动电动推杆来通过连接板与钢丝绳带动强磁激发器向下移动，直至移动至与线缆的顶部贴合，以及对准与两个卡块连接的连接杆即可；
3)通电：与线缆贴合后的强磁激发器即可通过线缆通电，来增强强磁激发器的磁力，将连接杆以及与其连接的卡块吸附至与滤水管上的卡槽分离即可；
4)上提：再次启动电动推杆后，即可通过强磁激发器来拉动内管向上移动，直至内管上的滤水孔与滤水管上的滤水孔错位分布即可；
5)减电：通过线缆来减弱强磁激发器内部的电流，使强磁激发器上的磁性吸附力降低，从而使连接杆与卡块受到连接弹簧弹力的影响，被推回至滤水管内壁上的顶部两个卡槽内，即可使滤水管处于关闭的状态。
与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
该热储层分层取水梯级利用装置与使用方法，通过驱动组件与活动组件的配合，使驱动组件在降下通电后，可带动活动组件上下活动，而通过或者
与滤水管的配合，即可对滤水管上的滤水孔进行堵塞或连通，从而能够收取不同地层的水源，最大化储层的利用效率，可以对出砂问题段直接进行关闭，具有处理问题简单、来达到储层利用率高，以及极大的经济价值的效果。
附图说明
图1为本发明滤水管结构开启示意图；
图2为本发明结构活动结构示意图；
图3为本发明卡接机构结构示意图；
图4为本发明滤水管结构关闭示意图。
图中：1滤水管、2活动组件、21内管、22线缆、23测井仪主体、24转轴、25高清摄像头、26温度传感器滚动轮、27强磁激发器、28卡接组件、281连接块、282卡块、283连接杆、284连接弹簧、285固定块、3驱动组件、31钢丝绳、32连接板、33电动推杆、34安装板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本实施例中的一种热储层分层取水梯级利用装置，包括滤水管1，滤水管1的内侧活动连接有活动组件2，滤水管1的内侧固定安装有驱动组件3。
本实施例中的，通过驱动组件3来带动活动组件2的上下移动，来实现对滤水管1的开启与关闭，从而实现分层取水。
请参阅图2，本实施例中活动组件2包括一端与滤水管1的内侧活动连接的内管21，内管21的内侧固定安装有测井仪主体23，测井仪主体23的外侧固定连接有线缆22，测井仪主体23的外侧铰接有转轴24，转轴24的外侧活动连接有温度传感器滚动轮26，测井仪主体23的底部固定安装有高清摄像头25，内管21的内部固定安装有一端贯穿并延伸至滤水管1内部的卡接组件28，驱动组件3的底部固定连接有一端与线缆22的顶部贴合的强磁激发器27。
本实施例中的，通过通电的强磁激发器27来吸附卡接组件28与滤水管1的贴合与分离，从而带动内管21的上下活动，来开启或关闭滤水管1。
其中，测井仪主体23的外侧开设有一端位于转轴24顶部的喷水口，测井仪主体23的外侧开设有一端位于转轴24内侧的进水口，使位于滤水管1内部的水源通过进水口进入到测井仪主体23内，从喷水口喷出，来被测井仪主体23进行检测。
另外，测井仪主体23的外侧固定连接有滑轨，顶部转轴24的内侧铰接有一端贯穿并延伸至滑轨内侧的滑块，且滑块与滑轨滑动连接，使顶部转转轴24能带动温度传感器滚动轮26在测井仪主体23上转动。
其次，滤水管1与内管21的内壁均开设有规格相匹配的滤水孔，滤水管1的外侧固定安装有过滤网，使滤水管1开启时，水源能通过滤水孔进入到滤水管1内，以及能够被过滤网阻挡泥沙。
然后，其中，驱动组件3包括一端与内管21的内侧壁固定连接的安装板34，安装板34的底部固定连接有电动推杆33，电动推杆33的底部固定连接有连接板32，连接板32的底部固定连接有钢丝绳31，钢丝绳31的底部与强磁激发器27的顶部固定连接，通过启动的电动推杆33来带动与其连接的连接板32与钢丝绳31来带动强磁激发器27与通电的线缆22贴合与分离。
请参阅图3-4，本实施例中卡接组件28包括一端与内管21的内侧固定连接的连接块281，连接块281的内部活动连接有连接杆283，连接杆283的外侧固定连接有一端贯穿并延伸至滤水管1内部的卡块282，连接杆283的外侧固定连接有连接块285，固定块285与连接块281之间固定连接有连接弹簧284。
本实施例中的，通过连接杆283来带动卡块282与滤水管1的贴合与分离，来可限制内管21的活动。
其中，连接块281的内部开设有限位孔，限位孔的规格与连接杆283的规格相匹配，使连接杆283能带动卡块282稳定左右活动。
另外，卡块282为三角形，滤水管1的内侧开设有卡槽，卡槽的规格与卡块282的规格相匹配，通孔卡块282与卡槽的贴合与分离，使固定住内管21或使内管21能够上下活动。
其次，卡块282与连接杆283均为电控制磁性块，使连接杆283与卡块282均被通电的强磁激发器27所吸附，内管21为轻型pe管。
需要说明的是：文中出现的电器元件均与主控器及电源电连接，主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，且现有公开的电力连接技术，不在文中赘述。
一种热储层分层取水梯级利用装置的使用方法，包括以下步骤：
1)开启：当两个卡块282位于滤水管1内侧壁上底部两个卡槽上时，来使内管21与滤水管1上的滤水孔连通，使整个滤水管1处于开启的状态；
2)下入激发器：启动电动推杆33来通过连接板32与钢丝绳31带动强磁激发器27向下移动，直至移动至与线缆22的顶部贴合，以及对准与两个卡块282连接的连接杆283即可；
3)通电：与线缆22贴合后的强磁激发器27即可通过线缆22通电，来增强强磁激发器27的磁力，将连接杆283以及与其连接的卡块282吸附至与滤水管1上的卡槽分离即可；
4)上提：再次启动电动推杆33后，即可通过强磁激发器27来拉动内管21向上移动，直至内管21上的滤水孔与滤水管1上的滤水孔错位分布即可；
5)减电：通过线缆22来减弱强磁激发器27内部的电流，使强磁激发器27上的磁性吸附力降低，从而使连接杆283与卡块282受到连接弹簧284弹力的影响，被推回至滤水管1内壁上的顶部两个卡槽内，即可使滤水管1处于关闭的状态。
上述实施例的工作原理为：
当卡块282位于滤水管1内壁上底部两个卡槽内时，即可使内管21与滤水管1上的滤水孔对准连通，使滤水管1处于开启的状态，使水流能从滤水孔进入到滤水管1管内，而通过启动电动推杆33来带动连接板32与钢丝绳31带动强磁激发器27向下移动至与线缆22贴合后，使强磁激发器27通电增加磁力，即可吸附连接杆283与卡块282与滤水管1上的卡槽分离，以及通过固定块285来拉扯连接弹簧284，随后电动推杆33通过强磁激发器27来拉动内管21向下移动至内管21上的滤水孔与滤水管1上的滤水孔错位分布后，然后线缆22减小电力或断电后，强磁激发器27减小磁力，连接杆283与卡块282会被复位的连接弹簧284推回滤水管1内壁上顶部的两个卡槽内，即可使滤水管1处理关闭的状态，从而通过滤水管1的开启与关闭，来便于地热井的分层利用，可以最大化储层的利用效率，可以对出砂问题段直接进行关闭，具有处理问题简单，达到储层利用率高的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种热储层分层取水梯级利用装置，包括滤水管(1)，其特征在于：所述滤水管(1)的内侧活动连接有活动组件(2)，所述滤水管(1)的内侧固定安装有驱动组件(3)；
所述活动组件(2)包括一端与滤水管(1)的内侧活动连接的内管(21)，所述内管(21)的内侧固定安装有测井仪主体(23)，所述测井仪主体(23)的外侧固定连接有线缆(22)，所述测井仪主体(23)的外侧铰接有转轴(24)，所述转轴(24)的外侧活动连接有温度传感器滚动轮(26)，所述测井仪主体(23)的底部固定安装有高清摄像头(25)，所述内管(21)的内部固定安装有一端贯穿并延伸至滤水管(1)内部的卡接组件(28)，所述驱动组件(3)的底部固定连接有一端与线缆(22)的顶部贴合的强磁激发器(27)。
2.根据权利要求1所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述测井仪主体(23)的外侧开设有一端位于转轴(24)顶部的喷水口，所述测井仪主体(23)的外侧开设有一端位于转轴(24)内侧的进水口。
3.根据权利要求1所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述测井仪主体(23)的外侧固定连接有滑轨，顶部所述转轴(24)的内侧铰接有一端贯穿并延伸至滑轨内侧的滑块，且滑块与滑轨滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述卡接组件(28)包括一端与内管(21)的内侧固定连接的连接块(281)，所述连接块(281)的内部活动连接有连接杆(283)，所述连接杆(283)的外侧固定连接有一端贯穿并延伸至滤水管(1)内部的卡块(282)，所述连接杆(283)的外侧固定连接有连接块(285)，所述固定块(285)与连接块(281)之间固定连接有连接弹簧(284)。
5.根据权利要求4所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述连接块(281)的内部开设有限位孔，所述限位孔的规格与连接杆(283)的规格相匹配。
6.根据权利要求4所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述卡块(282)为三角形，所述滤水管(1)的内侧开设有卡槽，所述卡槽的规格与卡块(282)的规格相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述滤水管(1)与内管(21)的内壁均开设有规格相匹配的滤水孔，所述滤水管(1)的外侧固定安装有过滤网。
8.根据权利要求4所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述卡块(282)与连接杆(283)均为电控制磁性块，所述内管(21)为轻型pe管。
9.根据权利要求1所述的一种热储层分层取水梯级利用装置，其特征在于：所述驱动组件(3)包括一端与内管(21)的内侧壁固定连接的安装板(34)，所述安装板(34)的底部固定连接有电动推杆(33)，所述电动推杆(33)的底部固定连接有连接板(32)，所述连接板(32)的底部固定连接有钢丝绳(31)，所述钢丝绳(31)的底部与强磁激发器(27)的顶部固定连接。
10.一种热储层分层取水梯级利用装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)开启：当两个卡块(282)位于滤水管(1)内侧壁上底部两个卡槽上时，来使内管(21)与滤水管(1)上的滤水孔连通，使整个滤水管(1)处于开启的状态；
2)下入激发器：启动电动推杆(33)来通过连接板(32)与钢丝绳(31)带动强磁激发器(27)向下移动，直至移动至与线缆(22)的顶部贴合，以及对准与两个卡块(282)连接的连接杆(283)即可；
3)通电：与线缆(22)贴合后的强磁激发器(27)即可通过线缆(22)通电，来增强强磁激发器(27)的磁力，将连接杆(283)以及与其连接的卡块(282)吸附至与滤水管(1)上的卡槽分离即可；
4)上提：再次启动电动推杆(33)后，即可通过强磁激发器(27)来拉动内管(21)向上移动，直至内管(21)上的滤水孔与滤水管(1)上的滤水孔错位分布即可；
5)减电：通过线缆(22)来减弱强磁激发器(27)内部的电流，使强磁激发器(27)上的磁性吸附力降低，从而使连接杆(283)与卡块(282)受到连接弹簧(284)弹力的影响，被推回至滤水管(1)内壁上的顶部两个卡槽内，即可使滤水管(1)处于关闭的状态。
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2021
- 2021-09-30 CN CN202111160724.9A patent/CN113737889B/zh active Active
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