CN114135246A - 砂岩地热回灌井井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种砂岩地热回灌井井口装置，包括：井口主体、泄流管、回灌管、出水管和排气阀，井口主体具有容置空间，容置空间分隔为第一通道和第二通道，第一通道的一端用于与地热井连通，第一通道的另一端与出水管连通，第二通道的一端与泄流管连通，回灌管的一端与出水管连通，回灌管的另一端与第二通道的另一端连通，排气阀设于第二通道。本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置通过利用第二通道的排气阀及时排除回灌过程中的气体，能够有效提高地热井水回灌的效率和品质。
Description
技术领域
本发明涉及地热井井口技术领域，尤其涉及一种砂岩地热回灌井井口装置。
背景技术
随着传统能源对环境的严重破坏，可再生清洁能源成为目前研究发展的趋势，地热资源具有清洁、高效、稳定、安全等独特的优势因此，近年来，地热开发发展迅速，但是，在地热能利用过程中存在许多问题，尤其是关于地热尾水回灌的问题，例如，地热尾水在经过回灌过滤装置之后，回灌过程中管道存在气体，气体严重影响回灌；回灌井离换热站较远，回灌井回扬水中带有各种悬浮物及砂粒，在水流较缓处，会聚集在管道底部，当再次回灌时，这些悬浮物会再次进入回灌井内，影响回灌的正常运行。
综上，在地热回灌过程中，其管道内的气体或回灌过程中产生的气体和管道内沉降的悬浮物及砂粒都会影响回灌的质量和速度，导致地热井水回灌品质和效率都不高。
发明内容
本发明提供一种砂岩地热回灌井井口装置，用以解决现有技术中的地热井水回灌品质差、效率低的问题。
本发明提供一种砂岩地热回灌井井口装置，包括：井口主体、泄流管、回灌管、出水管和排气阀；
所述井口主体具有容置空间，所述容置空间分隔为第一通道和第二通道，所述第一通道的一端用于与地热井连通，所述第一通道的另一端与出水管连通，所述第二通道的一端与泄流管连通，所述回灌管的一端与所述出水管连通，所述回灌管的另一端与所述第二通道的另一端连通；
所述排气阀设于所述第二通道。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述井口主体包括回流罐和接井管；
所述回流罐套设于所述接井管，所述接井管的两端延伸至所述回流罐外；
其中，所述接井管被构造为所述第一通道，所述回流罐被构造为所述第二通道。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述井口主体还包括第一法兰、第二法兰和第三法兰；
所述回流罐的两端分别设有第一开口和第二开口，所述第一法兰盖设于所述第一开口，所述第一法兰套设于所述接井管的一端，所述第二法兰套设于所述出水管，所述第一法兰与所述第二法兰连接；
所述第三法兰盖设于所述第二开口，所述第三法兰套设于所述接井管的另一端。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述排气阀依次穿设于所述第二法兰和所述第一法兰。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述第一法兰和所述第二法兰设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于穿设水位测量仪，所述第二通孔用于穿设电缆线。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述第二法兰背离所述第一法兰的一侧固定连接有吊装环。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括第一控制阀门、第二控制阀门和第三控制阀门；
所述第一控制阀门设于所述泄流管上，所述第二控制阀门设于所述回灌管上，所述第三控制阀门设于所述出水管上。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括压力表和温度计，所述压力表和所述温度计设于所述出水管上。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括排污管，所述排污管垂直连接于所述回灌管的底部，并与所述回灌管相连通。
根据本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括第四控制阀门，所述第四控制阀门设于所述排污管上。
本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置，包括：井口主体、泄流管、回灌管、出水管和排气阀，通过设置第一通道和第二通道，第一通道连通地热井与出水管，第二通道连通泄流管和回灌管，其中回灌管又与出水管连通，同时，在第二通道上设置排气阀，有效避免了回灌时管道内的气体及在回灌过程中产生的气体对地热井水回灌品质和效率的影响。本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置通过利用第二通道的排气阀及时排除回灌过程中的气体，能够有效提高地热井水回灌的效率和品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明实施例提供的砂岩地热回灌井井口装置的结构示意图之一；
图2是本发明实施例提供的砂岩地热回灌井井口装置的结构示意图之二；
附图标记：
1：井口主体； 101：回流罐； 102：接井管；
103：第一法兰； 104：第二法兰； 105：第三法兰；
2：泄流管； 3：回灌管； 4：出水管；
5：排气阀； 6：第一控制阀门； 7：第二控制阀门；
8：第三控制阀门； 9：压力表； 10：温度计；
11：排污管； 12：第四控制阀门； 13：第一通孔；
14：第二通孔； 15：吊装环。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
本发明实施例提供的砂岩地热回灌井井口装置，用以解决现有技术中的地热井水回灌品质差、效率低的问题。
下面结合图1和图2描述本发明实施例的砂岩地热回灌井井口装置。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的砂岩地热回灌井井口装置，包括：井口主体1、泄流管2、回灌管3、出水管4和排气阀5。
其中，井口主体1具有容置空间，容置空间分隔为第一通道和第二通道，第一通道的一端用于与地热井连通，第一通道的另一端与出水管4连通，第二通道的一端与泄流管2连通，回灌管3的一端与出水管4连通，回灌管3的另一端与第二通道的另一端连通，排气阀5设于第二通道。
具体地，砂岩地热回灌井井口装置的工作过程：在有供水需求时，打开第一通道，在抽水泵的作用下，井水自地热井经由第一通道流至出水管4，由出水管4的排出端口流出，实现抽水(回扬)功能；当需要回灌处理时，关闭第一通道，打开第二通道，出水管4的末端与另一需要回灌的井进行连接，另一需要回灌的井水流经出水管4，进入第二通道，即通过回灌管3回流至井口主体1，实现回灌功能，此外，在回灌工作开始之前，需要打开位于第二通道排气阀5，能够保障在回灌过程中及时排出水流中的气体，避免影响井水回灌的速度和质量。
需要说明的是，在回灌过程中，可能会出现水压过大的情况，当时水压过大、水流过快时，需要打开与第二通道连通的泄流管2进行泄流，从而保障整体装置的安全，以及回灌工作的顺利进行。
考虑到砂岩地热回灌井井口装置为露天安装，可适应性考虑其防腐问题，井口主体1及各管道均可采用不锈钢化表面处理，使整体装置不仅美观而且耐用。
本发明实施例提供的砂岩地热回灌井井口装置，包括：井口主体1、泄流管2、回灌管3、出水管4和排气阀5，通过设置第一通道和第二通道，第一通道连通地热井与出水管4，第二通道连通泄流管2和回灌管3，其中回灌管3又与出水管4连通，同时，在第二通道上设置排气阀5，有效避免了回灌时管道内的气体及在回灌过程中产生的气体对地热井水回灌品质和效率的影响。本发明提供的砂岩地热回灌井井口装置通过利用第二通道的排气阀5及时排除回灌过程中的气体，能够有效提高地热井水回灌的效率和品质。
在可选的实施例中，井口主体1包括回流罐101和接井管102，回流罐101套设于接井管102，接井管102的两端延伸至回流罐101外。
其中，接井管102被构造为第一通道，回流罐101被构造为第二通道。
具体地，如图1所示，井口主体1包括回流罐101和接井管102，接井管102的两端延伸至回流罐101外，其中，接井管102的下端口与地热井相连通，接井管102的上端口与出水管4相连通，以组成第一通道，实现供水功能。
回流罐101的左端口与泄流管2连通，回流罐101的右端口与回灌管3的一端相连通，回灌管3的另一端与出水管4相连通，以此，组成第二通道，形成回灌路径，实现回灌功能。
需要说明的是，位于回流罐101左侧的泄流管2在回灌工作中的作用有两方面，一方面，泄流管2具有泄水泄压的作用，当回灌水流压力过大时，对装置进行泄水，保障装置能够顺利进行回灌工作；另一方面，泄流管2还有供投放示踪剂的作用，从泄流管2的管口向地热井内投放示踪剂，示踪剂相应的溶质在地热水的渗流作用下不断运行，通过对水质进行检测，根据示踪剂的浓度，得出检测结果，结合水位和压力变化数据，建立回灌数值模型，进行反演计算不同采灌量、不同砂岩热储层条件下的采灌井水质连通时间，进而为合理规划采灌工程布局等地热资源的可持续开发利用提供技术支撑。
在可选的实施例中，井口主体1还包括第一法兰103、第二法兰104和第三法兰105，回流罐101的两端分别设有第一开口和第二开口，第一法兰103盖设于第一开口，第一法兰103套设于接井管102的一端，第二法兰104套设于出水管4，第一法兰103与第二法兰104连接，第三法兰105盖设于第二开口，第三法兰105套设于接井管102的另一端。
具体地，如图1所示，井口主体1的上端设有第一法兰103和第二法兰104，出水管4和接井管102通过第一法兰103和第二法兰104连通连接，井口主体1的下端设有第三法兰105，接井管102通过第三法兰105实现与地热井的连接，通过法兰连接，使装置具备良好的可拆卸能力，方便安装和后续更换损坏的部件。
在可选的实施例中，排气阀5依次穿设于第二法兰104和第一法兰103。
具体地，如图2所示，在井口主体1的顶部，也就是第二法兰104和第一法兰103上，设置有排气阀5，排气阀5穿设于第二法兰104和第一法兰103与回流罐101相连通，这一设置能够确保排出罐内水流产生的气体，以免因回流罐101内的气体不能排出，导致水流无法流入回流罐101内或流速太慢影响回灌效率，从而提高了装置回灌的效率。
排气阀5的数量可以为1个，也可以为多个，此处不做具体限定，可根据实际需要进行配置，以达到最佳排气效果为宜。排气阀5优选自动排气阀，其工作原理为：回流罐101内的空气在水的压力下，顶开自动排气阀上的控制球，空气通过自动排气阀排出，使回灌管3中的井水顺利回流进入回流罐101中。
在可选的实施例中，第一法兰103和第二法兰104设有第一通孔13和第二通孔14，第一通孔13用于穿设水位测量仪，第二通孔14用于穿设电缆线。
具体地，如图2所示，井口主体1的顶部，即第一法兰103和第二法兰104上，开设有用于穿设电缆线的第二通孔14，第二通孔14的大小可根据实际实施条件进行合理的选择，其数量一般为多个；还开设有用于穿设水位测量仪的第一通孔13，能够实时监测水位以保障抽水会回灌的顺利进行，第一通孔13大小也可根据实际实施条件进行合理的选择，其数量一般为1个。需要说明的是，第二通孔14和第一通孔13的具体数量均可根据实际需要选择，不作具体限定，此处仅为举例。
在可选的实施例中，第二法兰104背离第一法兰103的一侧固定连接有吊装环15。
具体地，如图1所示，在井口主体1的顶部，即第二法兰104背离第一法兰103的一侧安装有吊装环15，吊装环15的作用是实现了对砂岩地热回灌井井口装置的安全吊装，方便、易操作，能够提高工人的工作效率。
在可选的实施例中，砂岩地热回灌井井口装置还包括第一控制阀门6、第二控制阀门7和第三控制阀门8，第一控制阀门6设于泄流管2上，第二控制阀门7设于回灌管3上，第三控制阀门8设于出水管4上。
具体地，如图1所示，砂岩地热回灌井井口装置的泄流管2、回灌管3和出水管4上均设有控制阀门，分别为第一控制阀门6、第二控制阀门7和第三控制阀门8，在不需要进行回灌，仅需要供水的情况，打开出水管4上的第三控制阀门8，关闭泄流管2上的第一控制阀门6和回灌管3上的第二控制阀门7，即可实现抽水(回扬)功能，当需要回灌功能时，关闭第三控制阀门8，打开第二控制阀门7，即可实现回灌。在运行过程中，水流回灌时很有可能会经常出现不稳定的情况，导致水压过大、水流过快，此时需要打开第一控制阀门6对装置进行泄流，以保障回灌的顺利进行，进而有效提高回灌的效率。
在可选的实施例中，砂岩地热回灌井井口装置还包括压力表9和温度计10，压力表9和温度计10设于出水管4上。
具体地，在出水管4上还设置有压力表9和温度计10，其中，压力表9的作用是用于实时监测水压，不仅可以检测回灌的水压，还可以检测抽水供水的水压，如图1所示，压力表9可以设置为两个，其中一个压力表9用于检测抽水供水时的压力，另一个压力表9用于检测回灌时的水压。
温度计10的作用为实时显示罐内的水温，以检测装置的运行状态，保障供水或回灌的顺利进行。
在可选的实施例中，砂岩地热回灌井井口装置还包括排污管11，排污管11垂直连接于回灌管3的底部，并与回灌管3相连通。
具体地，回灌管3的底部连接有排污管11，排污管11与集水坑连接，在回灌开始阶段，将尾水排入集水坑内，待水净后再进行回灌。这一设置不仅能够有效过滤地热水中的泥土、砂石等固体颗粒物，避免其堵塞回灌管3，而且能够防止回灌时悬浮物再次进入回灌井内，影响回灌水的质量。因此，在回灌管3的底部安装排污管11这一设置能够有效提高地热井水回灌的品质。
在可选的实施例中，砂岩地热回灌井井口装置还包括第四控制阀门12，第四控制阀门12设于排污管11上。
具体地，在排污管11上设置有第四控制阀门12，第四控制阀门12用于控制排污管11的开启和关闭，从而控制回灌尾水的排放时机。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，包括：井口主体、泄流管、回灌管、出水管和排气阀；
所述井口主体具有容置空间，所述容置空间分隔为第一通道和第二通道，所述第一通道的一端用于与地热井连通，所述第一通道的另一端与出水管连通，所述第二通道的一端与泄流管连通，所述回灌管的一端与所述出水管连通，所述回灌管的另一端与所述第二通道的另一端连通；
所述排气阀设于所述第二通道。
2.根据权利要求1所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述井口主体包括回流罐和接井管；
所述回流罐套设于所述接井管，所述接井管的两端延伸至所述回流罐外；
其中，所述接井管被构造为所述第一通道，所述回流罐被构造为所述第二通道。
3.根据权利要求2所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述井口主体还包括第一法兰、第二法兰和第三法兰；
所述回流罐的两端分别设有第一开口和第二开口，所述第一法兰盖设于所述第一开口，所述第一法兰套设于所述接井管的一端，所述第二法兰套设于所述出水管，所述第一法兰与所述第二法兰连接；
所述第三法兰盖设于所述第二开口，所述第三法兰套设于所述接井管的另一端。
4.根据权利要求3所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述排气阀依次穿设于所述第二法兰和所述第一法兰。
5.根据权利要求3所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述第一法兰和所述第二法兰设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于穿设水位测量仪，所述第二通孔用于穿设电缆线。
6.根据权利要求3所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述第二法兰背离所述第一法兰的一侧固定连接有吊装环。
7.根据权利要求1所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括第一控制阀门、第二控制阀门和第三控制阀门；
所述第一控制阀门设于所述泄流管上，所述第二控制阀门设于所述回灌管上，所述第三控制阀门设于所述出水管上。
8.根据权利要求1所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括压力表和温度计，所述压力表和所述温度计设于所述出水管上。
9.根据权利要求1所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括排污管，所述排污管垂直连接于所述回灌管的底部，并与所述回灌管相连通。
10.根据权利要求9所述的砂岩地热回灌井井口装置，其特征在于，所述砂岩地热回灌井井口装置还包括第四控制阀门，所述第四控制阀门设于所述排污管上。
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