[实用新型]一种地热井测温短节

说明书

本实用新型创造提供了一种地热井测温短节，测温短节的隔热绝缘衬套内埋设有导电环和测温总线，导电环与测温总线连接，测温总线与测温模组连接；测温短节的外侧安装有外温传感器，内侧安装有内温传感器，测温腔内安装有测温模组，内外温传感器通过导线与测温模组连接；测温模组可以将内温传感器和外温传感器测得的内外侧温度数据同时处理成带有地址码的数字信号，并通过测温总线将数字信号传输到地面专用处理机，实现对测温短节内外侧温度的同时测量；测温腔内充填满测温腔隔热材料，可以隔断测温短节内外侧热量传递，使测温短节的隔热保温效果大幅提升，内外侧温度测量结果更准确；此结构设计适用于测温短节的全尺寸型号设计。

技术领域

本实用新型涉及地热能开发测井技术领域，具体涉及一种地热井测温短节。

背景技术

地热能是一种洁净的可再生能源，目前，通过安装地埋管换热器形成井内封闭循环换热技术突破了浅层占地面积受限、深层水热型取水回灌困难等问题，成为中深层地热能开发的新型主流技术。

中深层换热技术主要通过外置换热器与岩土体接触传热，内置保温内管进行热流体输出，经过换热站进行能量转移形成循环，换热器内流体、管壁和周围岩土之间进行的复杂的非稳态传热过程，换热特性受岩土的热物理参数及地温场影响显著。地温场特征包括初始地温场、换热过程中周围岩土动态温度场变化及停止换热过程温度场恢复。中深层地热井地温场监测主要通过安装在地热井中地埋管换热器的内、外管壁上的温度传感器进行长时间的动态测温。常规的温度传感器主要包括热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度传感器 (RTD)、模拟温度传感器、数字式温度传感器和分布式光纤传感器，由于精度和技术问题，中深层地热井较常采用分布式光纤传感器和数字式温度传感器，其中数字式温度传感器测量精度更高。目前，井深大于2000m的中深层地热井测温技术尚不成熟，失败案例较多，主要是因为井下安装测温系统工艺复杂，外置于管壁的测温线缆下放过程中与周围岩体、环空侧壁碰撞摩擦和井下管道连接时受力不均，极易造成测温线缆损坏，进而导致地温场监测系统安装失败，无法完成地温场温度监测工作。此外，测温传感器或测温光纤需要长期置于地下封闭传热工质内，对其耐高温、耐高压、耐腐蚀、抗氧化、抗氢损、抗磁场干扰、抗辐射、隔热性和密封性等有极高的要求。

基于上述问题，实用新型创造一种地热井测温短节，通过在测温短节上设计安装的内外温度传感器，实现对地埋管换热器的内外管的温度测量，传感器与测温点紧密接触，温度传感器导线及信息传输总线同样埋设在测温短节内，受到测温短节风外管的保护，消除下放安装过程中测温线缆损坏的可能，且该短节与换热器形成整体结构，测温短节还具有良好的隔热保温性能，使温度测量受井下环境干扰较小，测量精度更高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地热井测温短节，用于采用单井换热方式开采中深层地热能技术，具有能够可靠传输测量温度数据、对测温短节内外侧温度同时进行测量、测量点位布置灵活、耐温能力强、管道强度高、视导热系数低、使用寿命长等特性，也可用于采用其他方式开采中深层地热能领域。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种地热井测温短节，包括：

芯管，其两端分别穿过A端接头和B端接头；所述芯管与所述A端接头之间设置有A端隔热绝缘衬套，所述芯管与所述B端接头之间设置有B端隔热绝缘衬套；测温腔外管，套于所述芯管外部，其两端分别与连接A端接头和B端接头；所述测温腔外管与所述芯管之间设置测温腔隔热材料；所述测温腔外管上设置有一测温腔阶梯孔，所述测温腔阶梯孔的阶梯面上设置有若干个密封槽，所述测温腔外管还设置一与所述测温腔阶梯孔配合的测温腔盖板；所述测温腔盖板内表面设置有一测温模组，所述测温腔盖板外表面设置有一与所述测温模组相连的外温传感器；所述芯管上设置有用于安装内温传感器的内温传感器安装孔，所述内温传感器通过设置于所述测温腔隔热材料内的导线与所述测温模组相连；所述测温腔阶梯孔的阶梯面上设置有内阶梯面内环密封槽和阶梯面外环密封槽；所述测温腔盖板为一T型结构，所述测温模组安装于所述T型结构的凸起的一面，所述T型结构的两边通过盖板紧固螺栓固定于所述测温腔外管上。