CN209724326U - 一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，包括安装在钻井中的套管，所述套管的管身上竖向等间距分布有位移槽，所述位移槽中的每个槽均安装有差位板传感装置，所述差位板传感装置包括固定套销以及依次套装在固定套销上的导向板，所述导向板的底部设置有温度传感器，所述套管的顶部设置有封盖，且所述封盖和固定套销相配合，所述套管内部轴向设置有测温轴，够实现长期以及不同冻土深度的低温监测，同时避免了钻井的钻井液冻结影响温度传感器设备的正常工作，并且能够保证对冻土区温度变化进行准确的测量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及天然气水合物采集技术领域，具体涉及一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置。
背景技术
伴随着天然气水合物勘探开发研究的进一步深入，对影响天然气水合物产出层位和储量计算的综合体系，特别是地质体的重要性已然引起越来越多科学家的重视，在多年冻土区，地表温度、冻土层地温梯度、冻土层之下地温梯度与天然气水合物温压相平衡边界所限定的区域为水合物的热力学稳定区，即天然气水合物稳定带；地温梯度与相平衡边界的上交点为稳定带顶界，下交点为稳定带底界，两交点之间的稳定带为理论上的天然气水合物形成区间。天然气水合物稳定带的计算，控制着天然气水合物纵向、横向上的分布范围以及矿藏资源潜力的大小，而天然气水合物稳定带的厚度，可用于预测目标区天然气水合物资源量，在天然气水合物资源量评价体系中起着决定性作用。
在冻土区，针对冻土分布范围和温压条件分析时，仅研究程度相对较高的地区有温度测井数据，其他大多采用简易测温数据近似求取地温梯度。而且，即便当下技术最为成熟、数据相对可靠的温度测井，其测量需在钻井液为液态时进行，而测量过程中，钻井液为液态，容易冻结，所以此类钻井使用一次之后，由于钻井液的冻结而无法再次使用。同时，该测量结果仅仅测量的是钻井液的变化趋势，而钻井液在不同深层位置，容易存在温度传递，所以温度测量结果为估测结果，准确性不够高，对天然气水合物稳定带的计算影响较大，从而影响到我国冻土区天然气水合物资源潜力评价和资源量的计算。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，通过套管的多角度温度监测仪温度监测位置可调以解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，包括安装在钻井中的套管，所述套管的管身上竖向等间距分布有位移槽，所述位移槽中的每个槽均安装有差位板传感装置，所述差位板传感装置包括固定套销以及依次套装在固定套销上的导向板，所述导向板的底部设置有温度传感器，所述套管的顶部设置有封盖，且所述封盖和固定套销相配合，所述套管内部轴向设置有测温轴；
所述导向板包括0～10m的深度板A、10～30m的深度板B和30～100m的深度板C，所述深度板A、深度板B和深度板C上等间距设置温度传感器，相对于深度板A、深度板B和深度板C底端的套管的外侧壁上套装有碟环组，且所述深度板A、深度板B和深度板C上的温度传感器位置恰好位于碟环组中相邻碟环中间，且所述套管上设置有与碟环组相配合的限位销。
本发明实施例的特征还在于，所述封盖上设置有进行导向板位置调节的驱动装置，所述驱动装置包括微型马达，所述微型马达的输出轴上设置有绕线辊，且所述绕线辊上的线材连接在导向板的顶端。
本发明实施例的特征还在于，所述位移槽有四组，均匀设置在套管的管身上。
本发明实施例的特征还在于，所述深度板A、深度板B和深度板C上温度传感器的距离分别为0.5m、1.0m和5.0m。
本发明实施例具有如下优点：
1.本实用新型能够实现长期以及不同冻土深度的低温监测，同时避免了钻井的钻井液冻结影响温度传感器设备的正常工作，并且能够保证对冻土区温度变化进行准确的测量。
2.本实用新型通过套管的内套管和外套管的套装使用，并通过内套管中测温轴对钻井中的冷冻液温度变化进行实时的测量，以测温轴的温度变化与温度传感设置的冻土区温度测量进行误差分析，能够提高冻土区温度测量的准确性和真实性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置设置结构示意图；
图2为本发明的一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置的套管结构示意图；
图中：
1-套管；2-位移槽；3-差位板传感装置；4-封盖；5-测温轴；6-驱动装置；7-碟环组；
301-固定套销；302-导向板；303-温度传感器；
601-微型马达；602-绕线辊。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，包括安装在钻井中的套管1，套管1的管身上竖向等间距分布有位移槽2，位移槽2中的每个槽均安装有差位板传感装置3，位移槽2有四组，均匀设置在套管1的管身上。
本实用新型中的套管1包括内套管和外套管，其中外套管在钻井后，嵌设在钻井内壁上，内套管和差位板传感装置3通过位移槽2套装在外套管内，所述测温轴5设置在内套管中。
本实用新型中的差位板传感装置3包括固定套销301以及依次套装在固定套销301上的导向板302，固定套销301固定连接在内套管上，且位于内套管的顶部位置。
套管1的内套管和外套管表面均涂覆有硅丙乳液和水性氟碳乳液复合材料成膜物质，用于进行钻孔后，冷冻液与冻土区之间的温度隔离，保证温度传感器303对冻土温度采集的准确性。
导向板302的底部设置有温度传感器303，且导向板302包括0～10m的深度板A、10～30m的深度板B和30～100m的深度板C。
本实用新型通过导向板进行限定距离的温度传感器303的安装，能够在安装完成后进行温度传感器303的连接测试，并且能够进行方便的更换，现有的套管1在进行安装测试后，发现损坏的温度传感器303则选择放弃或者套管1的整体取出，这样影响和施工测量效率，由于二次钻孔的能量带入，影响钻井中冻土区监测附近的温度测量。
通过四组导向板302，则可以在安装的过程中进行及时的与数据采集仪进行电连接，测试温度传感器的工作状态，同时可将导向板及时的取出进行损坏的温度传感器303的更换。
通过在同一位移槽2中设置不同深度的导向板302，能够在测量时定周期的进行导向板302的微调，从而获取不同位置处的冻土温度测量数据。
深度板A、深度板B和深度板C上等间距设置温度传感器303，且深度板A、深度板B和深度板C上温度传感器303的距离分别为0.5m、1.0m和5.0m。
通过不同间距的温度传感器303的设置，获得不同区间范围内的多组测温数据，能够在获得有效的数据时，减少大量时候传感器造成的资源浪费，以及重复数据的采集。
套管1的顶部设置有封盖4，且封盖4和固定套销301相配合，套管1内部轴向设置有测温轴5；
封盖4上设置有进行导向板302位置调节的驱动装置6，驱动装置6包括微型马达601，微型马达601的输出轴上设置有绕线辊602，且绕线辊602上的线材连接在导向板302的顶端。
微型马达601驱动绕线辊602，使得绕线辊602上的线材拉动导向板302进行准确的深度定位，同时在更换时也能够动导向板至最高出，从而进行更换。
相对于深度板A、深度板B和深度板C底端的套管1的外侧壁上套装有碟环组7，且深度板A、深度板B和深度板C上的温度传感器303位置恰好位于碟环组7中相邻碟环中间，且套管1上设置有与碟环组7相配合的限位销，其中每个限位销是通过扭簧铰接在深度板A、深度板B和深度板C相应的槽道顶部。
进行冻土回填时，每进行一次分层的回填则套装一层碟环，并通过定位销进行定位，从而在回填时能够保证外套管的固定，同时避免外套管发生偏移。
地下0-10m深度，相邻两个温度传感器的间距为0.5m；地下10-30m深，相邻两个温度传感器的间距为1.0m。地下30-100m深，相邻两个温度传感器的间距为5.0m；0-100米，为冻土层，其中可能含冰，主要为保护层，其中有可能有水合物，也可能不含水合物；
补充说明的是，0-15米的深度受地表温度变化影响，温度变化频繁些，因此设置间距相对较小。地下100-400m深度，相邻两个测温传感器的间距为10m；地下400-600m时，相邻两个测温传感器的间距为30m。靠近地表的位置，由于受到大气温度的影响，其温度变化较快，因此，需要设置相对较多个温度传感器，以随时监测其温度变化；
100m以下，温度变化较小，所以相邻两个温度传感器的间距较大。100-600m，可能都是天然气水合物稳定带，也就是能形成水合物的深度范围，顶深一般指的是冻土层底界，底深多少，是根据冻土层厚度计算的；600m以下，如果超过天然气水合物稳定带范围，也就不存在水合物了；而在650m之后，随着地温逐渐升高，根据天然气水合物稳定带计算公式，该深度下已无法形成天然气水合物，不需要再进行监测。
进行数据实时采集，开展地温真值、梯度变化计量分析，判断区域冻土温度变化，配合工作区天然气水合物钻探和试开采工作，实时监测垂向上参数变化，对采集的数据按深度进行时间排序，并进行统计分析。即在不破坏原位环境的前提下，反映冻土区天然气水合物稳定带内地温的真实变化。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，包括安装在钻井中的套管(1)，其特征在于，所述套管(1)的管身上竖向等间距分布有位移槽(2)，所述位移槽(2)中的每个槽均安装有差位板传感装置(3)，所述差位板传感装置(3)包括固定套销(301)以及依次套装在固定套销(301)上的导向板(302)，所述导向板(302)的底部设置有温度传感器(303)，所述套管(1)的顶部设置有封盖(4)，且所述封盖(4)和固定套销(301)相配合，所述套管(1)内部轴向设置有测温轴(5)；
所述导向板(302)包括0～10m的深度板A、10～30m的深度板B和30～100m的深度板C，所述深度板A、深度板B和深度板C上等间距设置有温度传感器(303)，相对于深度板A、深度板B和深度板C底端的套管(1)的外侧壁上套装有碟环组(7)，且所述深度板A、深度板B和深度板C上的温度传感器(303)位置恰好位于碟环组(7)中相邻碟环中间，且所述套管(1)上设置有与碟环组(7)相配合的限位销。
2.根据权利要求1所述一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，其特征在于，所述封盖(4)上设置有进行导向板(302)位置调节的驱动装置(6)，所述驱动装置(6)包括微型马达(601)，所述微型马达(601)的输出轴上设置有绕线辊(602)，且所述绕线辊(602)上的线材连接在导向板(302)的顶端。
3.根据权利要求1所述一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，其特征在于，所述位移槽(2)有四组，均匀设置在套管(1)的管身上。
4.根据权利要求3所述一种冻土区可远程控制的管式地温观测装置，其特征在于，所述深度板A、深度板B和深度板C上温度传感器(303)的距离分别为0.5m、1.0m和5.0m。
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| CN116296856A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-06-23 | 国网吉林省电力有限公司辽源供电公司 | 北方严寒地区输配电用的冻土检测装置及方法 |
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