CN218405713U - 中高温地热井井口塌陷后的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供一种中高温地热井井口塌陷后的处理装置，包括：支撑板，用于连接稳固汲水管，支撑板上形成有多个通孔；多个汲水管，设置在支撑板的一侧，用于汲取塌陷地层中的水分，多个汲水管分别与多个通孔连接；隔板，设置在支撑板的上方，隔板与支撑板之间形成容水腔，以容留汲水管汲取的水分；以及排水管，与隔板连接，排水管用于将容水腔中的水分排出。本实用新型的实施例提供的装置能够对中高温地热井井口塌陷后形成的塌陷坑中的热流体进行引流和排放，避免水热爆炸的发生，也避免了热流体的外溢导致环境破坏。

Description

中高温地热井井口塌陷后的处理装置

技术领域

本实用新型涉及地质安全技术领域，具体涉及一种中高温地热井井口塌陷后的处理装置。

背景技术

中高温地热井的井口塌陷通常是由于水热爆炸而引发的，井口塌陷后通常会形成漏斗状的塌陷坑，而后，地热井中的热流体将会逐渐涌入该塌陷坑中，对施工人员的安全以及周围的生态环境造成影响，并且，还存在继续发生水热爆炸的风险，因此，亟需一种能够有效地对地热井井口塌陷后形成的塌陷坑进行处理的装置。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的中高温地热井井口塌陷后的处理装置。

本实用新型的实施例提供一种中高温地热井井口塌陷后的处理装置，包括：支撑板，用于连接和固定汲水管，支撑板上形成有多个通孔；多个汲水管，设置在支撑板的下方，用于汲取塌陷地层中的水分，多个汲水管分别与多个通孔连接；隔板，设置在支撑板的上方，隔板与支撑板之间形成容水腔，以容留汲水管汲取的水分；以及排水管，与隔板连接，排水管用于将容水腔中的水分排出。

在一些实施例中，每个汲水管包括：管状本体，管状本体的一端与通孔连接；尖刺部，设置在管状本体的另一端；以及多个汲水孔，多个汲水孔设置在管状本体的侧壁上。

在一些实施例中，汲水孔为桥状。

在一些实施例中，隔板包括：顶板，顶板的中部设置有用于与排水管连通的排水孔；侧板，与顶板连接，侧板能够将容水腔的边缘封闭。

在一些实施例中，侧板与支撑板抵接。

在一些实施例中，侧板位于支撑板的外侧。

在一些实施例中，装置还包括多层滤网，多层滤网叠置地设置在容水腔中。

在一些实施例中，多层滤网支撑隔板的至少部分重量。

在一些实施例中，相邻两层滤网的网格交错设置。

在一些实施例中，装置还包括导水管，连接至隔板并与隔板垂直；排水管通过阀门与导水管远离隔板的一端连接。

在一些实施例中，排水管沿着与隔板平行的方向延伸。

在一些实施例中，装置还包括测量口，测量口设置在导水管远离隔板的一端。

在一些实施例中，装置还包括排气管，与导水管连接，排气管用于平衡导水管中的气压。

本实用新型实施例提供的中高温地热井井口塌陷后的处理装置能够对中高温地热井井口塌陷后形成的塌陷坑中及下部地层中的热流体进行引流和排放，避免水热爆炸的发生，也避免了热流体的外溢导致环境破坏。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的地热井井口塌陷后的处理装置的示意图；

图2为根据本实用新型实施例的支撑板的示意图；

图3为根据本实用新型实施例的汲水管的示意图；

图4为根据本实用新型实施例的隔板的示意图；

图5为根据本实用新型实施例的滤网的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型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实用新型的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

本实用新型的实施例提供一种中高温地热井井口塌陷后的处理装置，在本领域中，中温是指90℃-150℃，高温是指大于150℃，水热爆炸导致的井口塌陷通常会出现在中高温地热井中，因此本实用新型提供的装置适用于中高温地热井。参照图1，处理包括：支撑板10、多个汲水管20、隔板30以及排水管40。

支撑板10用于固定和连接汲水管20，在实际使用过程中，支撑板10可以被支撑于塌陷地层，本领域技术人员可以根据地热井井口塌陷后形成的塌陷坑的具体形状和尺寸来选择支撑板10的形状和尺寸，以使得支撑板10能够支撑在一个较为稳定的状态，对此不作限制。

汲水管20用于汲取塌陷地层中的水分，参见图1和图2，支撑板10上设置有多个通孔11，而汲水管20可以设置在支撑板10的一侧并与这些通孔11连接，从而，汲水管20所吸收的水分可以经由这些通孔11进入支撑板10的另一侧。汲水管20可以具体通过焊接或者其他合适的连接方式与通孔11进行连接，对此不作限制。

在实际使用过程中，支撑板10可以支撑在塌陷坑底部的塌陷底层上，汲水管20可以设置在支撑板10的下方，使得汲水管20可以被大致垂直地插入到塌陷地层中以汲取其中的地热流体，避免塌陷地层中的热流体堆积而引发水热爆炸。支撑板10在此处主要起到支撑汲水管20的作用，防止塌陷地层中涌水的动力使得汲水管20发生倾斜，汲水效果受到影响。

汲水管20的直径和长度可以由本领域技术人员根据实际情况来进行选择，优选地，汲水管的直径可以设置成10cm，长度可以设置成2m，以使得汲水管20可以具有较好的强度和汲水效果。汲水管20设置的密集程度同样可以由本领域技术人员根据实际情况来进行选择，优选地，汲水管20可以呈网格状布置，相应地，支撑板10上的通孔11也可以呈网格状布置，其间距可以设置在20cm~50cm。

隔板30设置在支撑板10的另一侧，参照图1，在实际使用过程中，隔板30可以设置在支撑板10的上方，隔板30与支撑板10之间能够形成一容水腔31，从而，汲水管20所汲取的地热流体将会被容留在该容水腔31中，而不会扩散到周围的地区中造成生态环境的破坏。本领域技术人员可以根据实际所选择的支撑板10的形状和尺寸来合理地设置隔板30的形状和尺寸，只需使二者之间能够形成容水腔31即可。在实际使用过程中，支撑板10可以作为容水腔31的底壁，而隔板30可以作为容水腔31的顶壁和侧壁。

隔板30与支撑板10之间可以无需固定连接，在一些实施例中，可以先将支撑板10放置在塌陷坑中，在支撑板10放置完成后，在容水腔31中布设滤网50，形成可以容水的空间。在一些其他的实施例中，隔板30和支撑板10可以预先焊接在一起形成一个箱体结构，箱体内布设相应尺寸的滤网50。但是该箱体结构将可能具有较重的重量，可能需要采用吊装机等结构来将其放置在塌陷坑中，这将会增加处理成本和处理难度。此处的滤网50可以起到透水的作用和过滤泥沙的作用，关于滤网50的具体技术细节将在下文中的相关部分进行描述，在此不再赘述。在一些实施例中，也可以不在容水腔31中设置滤网50，而采用其他的措施进行透水和泥沙的过滤，对此不作限制。

排水管40与隔板30连接，以将容水腔31中的水分排出，避免容水腔31被填满导致汲水管20无法继续工作。在实际使用过程中，排水管40中的水分可以被作为热水资源来加以利用，例如可以作为温泉洗浴的水源等。排水管40可以直接连接在隔板30上，或者，排水管40可以经由其他的导流结构与隔板30连接，对此不作限制。

在一些实施例中，参照图3，每个汲水管20包括：管状本体21，管状本体21的一端与通孔11连接；尖刺部22，设置在管状本体21的另一端；以及多个汲水孔23，多个汲水孔23设置在管状本体21的侧壁上。本实施例中，汲水管20的管状本体21上设置有尖刺部22，以使得汲水管20能够被更加轻松地插入到塌陷地层中，本领域技术人员可以根据实际的塌陷地层的坚硬程度来为尖刺部22选择合适的材料，对此不作限制。多个汲水孔23设置的密度可以由本领域技术人员根据实际所使用的管状本体21的强度来确定，需要注意的是，设置过多的汲水孔23将可能会使得管状本体21的强度无法保证，而设置过少的汲水孔23又可能导致汲水的效率难以满足需求。

在一些实施例中，汲水孔23可以具体设置为桥状，桥状的汲水孔23能够具有更高的汲水效率，并且能够防止，或者至少减少塌陷地层中的泥沙进入并堵塞汲水管20。在一些实施例中，汲水孔23处可以设置有过滤结构，以进一步的防止泥沙进入并堵塞汲水管20。

在一些实施例中，参照图4，隔板30可以具体设置成包括顶板32以及与顶板32连接的侧板33，顶板32上可以设置有用于与排水管40连接的排水孔34，如上文中所描述地，排水管40可以直接与该排水孔34连接，或者，可以将导流装置与该排水孔34连接，而后将排水管40与导流装置进行连接。优选地，排水孔34可以设置在顶板32的中部，以使其排水管40能够更高效地将容水腔31中的水分排出。

侧板33能够将容水腔31的边缘封闭，从而避免容水腔31中的地热流体溢出到周围地层中，导致塌陷坑扩大或二次水热爆炸，侧板33和顶板32可以是一体成形的，或者，可以在使用之前将侧板33和顶板32进行焊接或者其他方式的连接，对此不作限制，但必须保证侧板33和顶板32连接的密封性良好。

在一些实施例中，侧板33可以与支撑板10抵接。具体地，侧板33的底部可以抵接在支撑板10上，以使得隔板30被支撑板10所支撑。在一些实施例中，侧板33可以位于支撑板10的外侧，以使得容水腔31具有更好的密封性，进一步地避免其中的水分溢出到周围地层中。

在一些实施例中，处理装置还可以包括多层滤网50，多层滤网50可以叠置地设置在容水腔31中。参见图5，每层滤网50可以包括边框51和边框51中的网格52，网格52可以由金属材料编织而成。

多层滤网50的一个作用是可以增加容水腔31中水分的流动性，以使得容水腔31中的水分能够顺利地进入到排水管40中。多层滤网50的另一个作用是过滤泥沙，以避免不慎进入到容水腔31中的泥沙堵塞排水管40。为了起到更好的过滤效果和透水效果，每层滤网50的形状和尺寸可以与支撑板10的形状和尺寸大致相同，多层滤网50叠置的高度可以与容水腔31的高度大致相同。在一些实施例中，相邻两层滤网50的网格可以交错设置，以进一步的提高滤网50的透水效果和过滤效果。

在一些实施例中，多层滤网50可以支撑隔板30的至少部分重量。在实际使用过程中，可以先将支撑板10支撑在塌陷地层上，而后放置多层滤网50，接下来将隔板30放置在多层滤网50上，使得多层滤网50支撑隔板30，完成装置的组装。相较于直接将隔板30支撑在支撑板10上或者塌陷地层上而言，将隔板30支撑在滤网50上能够更好地分担隔板30的重量，保证整个装置的稳定性。

在一些实施例中，仍可参见图1，处理装置还可以包括导水管60，导水管60可以连接至隔板30并与隔板30垂直；排水管40可以通过阀门70与导水管60远离隔板30的一端连接。导水管60可以通过焊接的方式与隔板30进行连接，排水管40可以通过焊接，或者借助合适的管路连接结构与导水管60进行连接，对此不作限制。

阀门70可以设置在排水管40上或者导水管60上，或者，阀门70可以作为连接结构而设置在排水管40和导水管60之间，本领域技术人员可以根据实际情况来合理地选择阀门70设置的方式和设置的位置，以方便操作人员进行操作。

可以理解地，塌陷坑通常具有一定的深度，因此，本实用新型中设置了与隔板30垂直的导水管60，导水管60可以延伸到靠近地表的位置，而后再借助阀门70将导水管60与排水管40连接，进一步的提高装置的组装效率。本实施例中，操作人员能够在地表通过操作阀门70来控制排水管40的工作，以在需要的时候开启排水功能，例如在需要使用热水时，或者容水腔31中的水分已满时。

在一些实施例中，排水管40可以沿着与隔板30平行的方向延伸，可以理解地，塌陷坑通常还具有较大的直径，而结合上文中的相关内容，优选的实施例中隔板30上的排水孔34可能被设置在顶板32的中部，此时，导水管60的顶端将会距离塌陷坑的边缘具有一定的距离，因此，本实施例中将排水管40设置成沿着与隔板30平行的方向延伸，使得排水管40能够延伸到塌陷坑的地表边缘位置，方便进行排水。

在一些实施例中，排水管40可以包括一段硬质管路41和一段软质管路42，硬质管路41可以采用不锈钢等金属材料制成，其可以与导水管60连接，并延伸至靠近塌陷坑边缘的位置，以保证排水的稳定性。软质管路42可以采用耐高温的软质材料制成，其可以与硬质管路41连接。本实施例中通过设置软质管路42使得操作人员能够根据实际情况来灵活地选择排水的途径。优选地，本实施例中，阀门70可以设置在靠近硬质管路41和软质管路42的连接处的位置。在一些实施例中，排水管40可以与一水泵连接，以增加排水的效率。

在一些实施例中，处理装置还可以包括测量口80，测量口80可以设置在导水管60远离隔板30的一端。测量口80可以是导水管60上的一开口，测量口80可以被用于测量导水管60中的水位、水温、气压等等，以便于操作人员在实际使用过程中决定是否需要开启排水管40来进行排水。在一些实施例中，测量口80可以具体设置在导水管60的顶部，并且，测量口80处可以设置有阀门或者盖体，排水管40可以设置在导水管60的侧壁，从而，避免导水管60中的水分从测量口80处溢出。

在一些实施例中，处理装置还包括排气管90，排气管90可以与导水管60连接，以平衡导水管60中的气压。如上文中所描述地，排水管40可能会处于关闭状态，此时，导水管60和容水腔31中将会处于一个相对密封的状态，随着汲水管20汲取的水分的增加，内部的气压将会增加，进而影响汲水管20汲取水分的效率，甚至会使得汲水管20无法继续汲取水分，为此本实施例中设置了排气管90，当排水管40被关闭时，可以借助排气管90来将导水管60中的气压与外界的大气压进行平衡，避免导水管60中的气压增加致使汲取水分的效率降低。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.一种中高温地热井井口塌陷后的处理装置，其特征在于，包括：

支撑板，用于连接和固定汲水管，所述支撑板上形成有多个通孔；

多个所述汲水管，设置在所述支撑板的下方，用于汲取塌陷地层中的地热流体，多个所述汲水管分别与所述多个通孔连接；

隔板，设置在所述支撑板的上方，所述隔板与所述支撑板之间形成容水腔，以容留所述汲水管汲取的地热流体；以及

排水管，与所述隔板连接，所述排水管用于将所述容水腔中的地热流体排出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述汲水管包括：

管状本体，所述管状本体的一端与所述通孔连接；

尖刺部，设置在所述管状本体的另一端；以及

多个汲水孔，所述多个汲水孔设置在所述管状本体的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述汲水孔为桥状。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔板包括：

顶板，所述顶板的中部设置有用于与所述排水管连通的排水孔；

侧板，与所述顶板连接，所述侧板能够将所述容水腔的边缘封闭。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述侧板与所述支撑板抵接。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述侧板位于所述支撑板的外侧。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

多层滤网，所述多层滤网叠置地设置在所述容水腔中。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多层滤网支撑所述隔板的至少部分重量。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，相邻两层所述滤网的网格交错设置。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

导水管，连接至所述隔板并与所述隔板垂直；

所述排水管通过阀门与所述导水管远离所述隔板的一端连接。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述排水管沿着与所述隔板平行的方向延伸。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

测量口，设置在所述导水管远离所述隔板的一端。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

排气管，与所述导水管连接，所述排气管用于平衡所述导水管中的气压。

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