中低温地热井套管外水位测管系统技术方案

一种中低温地热井套管外水位测管系统，连接在竖直的地热井管中的套管下侧连接测管底座，测管底座内有弯角孔，测管底座向上连接第一测管公接头，第一测管公接头向上连接第一测管下端，第一测管上端连接第一测管母接头，第一测管母接头向上连接第二测管公接头，第二测管公接头向上连接第二测管下端，依次向上连接形成整体测管，在整体测管外均布有数个测管固定器卡环与地热井管连接。水位测管系统测管由若干短节组成，采用公母双接头连接，使用用专用拧卸工具，测管连接施工便捷，缩短下管时间。整个表层管固定很牢固并且保证了整个表层管强度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于地热井管水位测量装置，特别涉及一种中低温地热井套管外水位测管系统。
技术介绍
目前地热资源动态监测中水温、水量监测已经基本实现远程自动化，而水位基本以人工监测为主，人工测量需从井口表层套管与潜水泵泵管环空间隙下入测线，此时测线与电缆易发生缠绕，既影响测量准确度，测线又常折断在井内，以致不能观测水位，还造成潜水泵安全隐患。尽管自动水位仪不断改进，但目前仍无法取代人工测量工作，为增加测量效率，保证水位测量真实性，先前也研宄使用了泵管观测管，但在使用中也有许多问题出现。目前水位监测现状与存在问题地热井水位测管现状:目前主要有固定焊接式和悬挂插拔式两类测管。(一 )固定焊接式水位测管这种最早的测管是将与泵管等长的黑皮管两端放置在泵管法兰盘预先加工的豁槽内，并焊接牢固，下泵时在连接泵管的同时作为水位测管的黑皮管也随之安装完毕。这种测管存在明显的缺陷，如生锈腐蚀后更换困难、需要动用电气焊安装、新、旧管所携带的测管不同心，泵管密封胶垫探头堵塞测管通道，焊接不牢或因生锈腐蚀造成脱落等，这些因素往往都会影响水位监测数据的采集。( 二)悬挂插拔式水位测管这种测管属于目前使用最多的一种类型，主要由DN20镀锌管、固定片及悬挂连接护套三部分组成。使用前先将由丝扣且与泵管等长的DN20镀锌管的一端与悬挂连接护套的一端用丝扣相连，用固定片安装在泵管法兰盘上，然后将每根测管直接插入法兰盘上的固定孔内。这种测管的优越性在于:首先是改焊接为悬挂，便于更换和运输；其次是上下测管的衔接在护套内完成，从根本上排除了上下测管衔接部位不同心和被密封胶垫阻塞的问题；再次是同规格的新、旧泵管间的更换不会影响测管的通畅问题。但由于测管一般采用镀锌管，腐蚀严重使用寿命为半年到一年，要保证水位数据的采集率和连续性，就要及时更换和维护测管。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种中低温地热井套管外水位测管系统。使其做为地热井井身结构的一部分，能够方便有效观测地热井水位情况，并且测管系统在施工安装过程中不会对地热井本身造成附加的困难和风险。本技术的技术方案是:通过套管外侧连通测管测量井内水位。观测管固定在表层套管(泵室管)外，在下管过程中随套管一起下入井内。观测管底部通过特制装置与表层套管相应深度处连通，形成连通器的效果，这样观测管水位就可以反映井筒内水位情况，从而通过测量观测管水位数据来达到地热井水位监测的目的。一种中低温地热井套管外水位测管系统，其特征在于:有一个连接在竖直的地热井管中的套管，在套管是下侧连接测管底座，测管底座内有弯角孔，测管底座向上连接第一测管公接头，第一测管公接头向上连接第一测管下端，第一测管上端连接第一测管母接头，第一测管母接头向上连接第二测管公接头，第二测管公接头向上连接第二测管下端，第二测管上端连接第三测管母接头，第三测管母接头向上连接第三测管公接头，依次向上连接形成整体测管，在整体测管外均布有数个测管固定器卡环与地热井管连接。无缝钢管的测管、测管公接头、测管母接头、测管底座外有重防腐蚀涂料层。本技术效果是:水位测管系统测管由若干短节组成，采用公母双接头连接，使用用专用拧卸工具，测管连接施工便捷，缩短下管时间。整个表层管固定很牢固并且保证了整个表层管强度。本中低温地热井套管外水位测管系统以不改变目前通行地热井开孔直径为原则，测管直径为Φ42mm，整个套管结构最大径向长度为434mm，开孔直径为C>445mm。测管管材及其部件等的抗压能力应达到lOMpa。下完测管后，可保证以后的钻井施工工艺要求。与套管连接的连通底座上加单向尼龙堵。连通底座在一个加长的表层套管接箍上保证整个表层管串强度。若干专用卡环保证与表层套管很好的固定。测管由若干短节组成，其连接采用公母双接头，使用专用拧卸工具，测管连接施工便捷，缩短下管时间。【附图说明】图1是中低温地热井套管外水位测管系统的结构示意图图2是测管装配图。图3是测管公接头主视剖面图。图4是测管公接头俯视剖面图。图5是测管母接头主视剖面图。图6是测管母接头俯视剖面图。图7是测管固定器(卡环)主视图。图8是测管固定器(卡环)侧视图。图9是测管连接底座外支座主视剖面图图10测管连接底座俯视图图中:1地热井管、2套管、3测管底座、4测管、5测管母接头、6测管公接头、7测管固定器卡环。【具体实施方式】如图所示的一种中低温地热井套管外水位测管系统，其特征在于:有一个连接在竖直的地热井管中的套管，在套管是下侧连接测管底座，测管底座内有弯角孔，测管底座向上连接第一测管公接头，第一测管公接头向上连接第一测管下端，第一测管上端连接第一测管母接头，第一测管母接头向上连接第二测管公接头，第二测管公接头向上连接第二测管下端，第二测管上端连接第三测管母接头，第三测管母接头向上连接第三测管公接头，依次向上连接形成整体测管，在整体测管外均布有数个测管固定器卡环与地热井管连接。无缝钢管的测管、测管公接头、测管母接头、测管底座外有重防腐蚀涂料层。测管系统结构:根据常规地热井一开井眼直径444.5mm和一开套管直径339.7mm，在不更改井径的条件下，应选取直径在35mm?45mm之间，本次设计测管直径为42mm，系统附加在表层套管上，使得表套结构最大径向长度为434mm，小于开孔直径445mm。材料选择测管材质的选择根据常规地热井一开固井和后续地热井阶段性施工技术要求，抗屈服内压应大于6MPa，现场施工连接简单方便，抗耐腐蚀性能要高的管材。通过分析，无缝钢管作为一种价格便宜、抗拉强度高、连接方便、耐腐蚀性能较好的管材，本项目首先选择使用无缝钢管。测管及连接接头测管采用外径Φ42ι?πι，壁厚6mm，45#无缝钢管制作，外涂防锈漆。每根测管两头分别加装公母接头，公母接头均采用Φ54ι?πιΧ 12mm45#钢制作，丝扣连接。测管固定器(卡环)测管固定器的作用为通过连接螺栓的紧固作用将外测管与表层套管连接成一体，并且承受外测管自重。测管固定器测管固定器采用Φ40mmX 4mm Q235A钢加工而成，外涂防锈漆。下入间隔为每1m—个°测管连接底座测管连接底座采用短套管制作，底座位于表层套管200m处采用丝扣密闭连接，底座与外测管支座采用焊接连接。系统防腐蚀处理采用重防腐蚀涂料，用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂，涂层厚度为0.038?0.2mm。为保证涂层与管壁粘结牢固，必须对管内壁进行表面处理。重防腐蚀涂料是相对一般防腐蚀涂料而言的。它是指在严酷的腐蚀条件下，防腐蚀效果比一般腐蚀涂料高数倍以上的防腐蚀涂料。测管管材选择充分调研市场管材、管质，根据抗压、抗腐蚀等相关参数选取管材，保证密封效果，抗压抗挤，有很好的抗腐蚀性能。测管及各组成部件的设计与加工，做好地面测试试验。根据现有成井工艺结构，设计套管测管结构，应尽量减少对成井的影响，根据测管及各组成部件的设计开展组件加工，加工完成后进行必要的地面测试工作。测管连接:是两种管材的连接，下管过程中，观测管螺纹连接，在300m处与表层套管螺纹连接，保证密封，防止固井窜槽，两种管用卡环卡紧。下入表层套管后，还要进行固井本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低温地热井套管外水位测管系统，其特征在于：有一个连接在竖直的地热井管中的套管，在套管是下侧连接测管底座，测管底座内有弯角孔，测管底座向上连接第一测管公接头，第一测管公接头向上连接第一测管下端，第一测管上端连接第一测管母接头，第一测管母接头向上连接第二测管公接头，第二测管公接头向上连接第二测管下端，第二测管上端连接第三测管母接头，第三测管母接头向上连接第三测管公接头，依次向上连接形成整体测管，在整体测管外均布有数个测管固定器卡环与地热井管连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠彦，杜槟，王光辉，冯树友，贾志，孙世文，徐云鹏，林圣明，吕殿臣，
申请(专利权)人：天津地热勘查开发设计院，
类型：新型
国别省市：天津;12