【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尾水回灌，特别是涉及一种中深层地热井的尾水回灌系统及工作方法。
技术介绍
1、随着地热能的持续开采使用，地下水位会逐年降低，热储的流体压力降低，难以长期稳定地产出热量。地热回灌是指将地热废水或地表水等灌入热储中，对维持热储压力和恢复产热能力起到了重要作用。
2、如申请公布号为cn113153223a、申请公布日为2021.07.23的中国专利技术专利申请公开了砂岩型出水地热井和回灌井施工方法，具体公开了出水地热井利用热储段全部含水组的含水层；通过出水地热井测定含水组中的各个含水层中的压力，在回灌井成井时，回灌井的回灌层设置在地下水压力小、透水系数高的含水层，而在其他含水层采用盲管，使压力大的含水层中的水不能经回灌井流入到压力小、透水系数高的含水层中，通过回灌井回灌的水迅速进入回灌层所在的含水层中，回灌速度快、回灌量大；回灌井到出水地热经距离为出水地热井影响半径的2/3，既保证回灌量又可防止地下水回灌热突破。
3、现有技术中的砂岩型出水地热井和回灌井施工方法是根据各个相邻含水层之间的流量，推算每个含水层外的水的水压力和管体内的压力大小，并确定回灌含水层。
4、但是，由于各地区的地层结构不同，流量探头测出的水流量可能不是实际的相邻含水层之间的流量，各含水层的深度位置难以确定；在无法确定真实回灌层和含水层的情况下，不能确保下管后井管的进水孔段与实际的回灌层对应，导致了尾水回灌效率低的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的
2、本专利技术的中深层地热井的尾水回灌系统的技术方案为：
3、中深层地热井的尾水回灌系统包括回灌井孔、多个井管节段以及井管调节装置，多个所述井管节段依次插装于所述回灌井孔中，多个所述井管节段可拆连接且结构相同；
4、所述井管节段包括外管体和内套管，所述内套管转动安装于所述外管体中，所述外管体与所述内套管周向密封配合，所述外管体的管壁开设有第一通孔，所述内套管的管壁开设有第二通孔；
5、所述井管节段具有封闭状态和导通状态，在封闭状态时所述第一通孔和所述第二通孔错开，在导通状态时所述第一通孔和所述第二通孔相对；
6、所述井管调节装置包括驱动主机、传动杆和卡管器，所述驱动主机设置于所述回灌井孔的上部，所述传动杆与所述驱动主机传动连接，所述传动杆沿所述井管节段的轴线方向延伸设置；
7、所述卡管器安装于所述传动杆的端部，所述卡管器与所述内套管轴向滑动密封且周向卡止配合，以通过所述传动杆带动所述内套管转动；所述卡管器还安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测管内的水压力。
8、进一步的，所述外管体、所述内套管均为钢圆管，所述外管体的一端设置有缩径段，所述外管体的另一端设置有内挡沿，所述缩径段、所述内挡沿均凸出于所述外管体的内壁，所述内套管转动安装于所述缩径段和所述内挡沿之间。
9、进一步的，相邻两个所述井管节段的外管体之间螺纹连接，所述缩径段的外壁设置有外螺纹，所述外管体的另一端内壁设有内螺纹，所述井管节段的内螺纹与相邻所述井管节段的外螺纹相配合。
10、进一步的，所述内套管的外壁还粘结有橡胶衬层，所述橡胶衬层与所述外管体的内壁过盈配合，所述橡胶衬层与所述外管体之间的过盈量为2mm至12mm之间的任意尺寸。
11、进一步的，所述内套管的内壁设置有喇叭形沉槽，所述喇叭形沉槽的开口方向沿所述内套管的圆周方向设置，所述喇叭形沉槽的开口侧与所述内套管的内壁平滑连接；所述喇叭形沉槽的槽深度在其开口的相反方向上逐渐增大。
12、进一步的，所述卡管器包括主盘体和至少两个顶销，所述主盘体的内部设置有至少两个径向孔，所述顶销活动安装于对应的所述径向孔中；
13、所述径向孔中还设有与所述顶销配合的压簧，以驱动所述顶销凸出于所述卡管器的外周面并与所述喇叭形沉槽卡止配合。
14、进一步的，所述卡管器还包括弹性密封环，所述弹性密封环设置于所述主盘体的外部，所述弹性密封环与所述内套管滑动密封配合；所述弹性密封环对应所述径向孔还设有顶销过孔，以供所述顶销经所述顶销过孔伸出至所述喇叭形沉槽中。
15、进一步的，所述压力传感器安装于所述主盘体上，且所述压力传感器的感应面位于所述主盘体的下侧面，所述压力传感器电连接有数据处理器，所述数据处理器用于接收所述压力传感器发出的水压力信号，以供地面人员根据水压力变化来调整所述井管节段的状态。
16、本专利技术的中深层地热井的尾水回灌系统的工作方法的技术方案为：
17、应用上述的中深层地热井的尾水回灌系统的工作方法，包括以下步骤：
18、s1、将多个所述井管节段依次连接并下管至回灌井孔中，直至第一井管节段达到回灌井孔的底部；
19、s2、在井口位置架设井管调节装置，根据回灌井孔的深度连接相应数量的传动杆，并在第一传动杆的端部安装卡管器；
20、s3、将卡管器入井至对应第一井管节段的深度，根据压力传感器来检测第一井管节段内的水压力；
21、s4、待水压力稳定后，启动驱动主机，通过卡管器带动第一井管节段的内套管转动，使第一井管节段在封闭状态和导通状态之间切换，实时获取水压力的变化情况；
22、s5、若第一井管节段由封闭状态调整至导通状态，检测到的水压力增大，则说明第一井管节段所处的地层为压力含水层；若第一井管节段由封闭状态调整至导通状态，检测到的水压力减小或不变，则说明第一井管节段所处的地层为回灌层；
23、s6、根据第一井管节段所处的地层条件，若为压力含水层则将第一井管节段调整至封闭状态，若为回灌层则将第一井管节段调整至导通状态；
24、s7、由下至上重复操作，将所有的井管节段均调整至相应的状态，取出卡管器，最后拆除井管调节装置。
25、进一步的，步骤s1中，先在地面上将所需的井管节段均调整至封闭状态，调整完毕后再对所述井管节段依次连接；所述传动杆的长度与所述井管节段的长度相等，且所述井管节段的螺纹锁紧方向与所述卡管器的卡紧旋向相同。
26、有益效果：该中深层地热井的尾水回灌系统采用了回灌井孔、多个井管节段以及井管调节装置的设计形式，多个井管节段依次连接并插装于回灌井孔中，其中，井管节段包括外管体和内套管，内套管转动装配于外管体中，通过外管体的第一通孔和内套管的第二通孔相配合，使得井管节段能够在封闭状态和导通状态之间切换。当第一通孔与第二通孔相对时，回灌井孔与井管节段的内部空间导通，可供尾水回灌入地层中；当第一通孔与第二通孔错开时，回灌井孔与井管节段的内部空间隔绝，从而避免压力含水层的水进入井管节段中。
27、而且，井管调节装置设计有驱动主机、传动杆和卡管器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，包括回灌井孔、多个井管节段以及井管调节装置，多个所述井管节段依次插装于所述回灌井孔中，多个所述井管节段可拆连接且结构相同；
2.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述外管体、所述内套管均为钢圆管，所述外管体的一端设置有缩径段，所述外管体的另一端设置有内挡沿，所述缩径段、所述内挡沿均凸出于所述外管体的内壁，所述内套管转动安装于所述缩径段和所述内挡沿之间。
3.根据权利要求2所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，相邻两个所述井管节段的外管体之间螺纹连接，所述缩径段的外壁设置有外螺纹，所述外管体的另一端内壁设有内螺纹，所述井管节段的内螺纹与相邻所述井管节段的外螺纹相配合。
4.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述内套管的外壁还粘结有橡胶衬层，所述橡胶衬层与所述外管体的内壁过盈配合，所述橡胶衬层与所述外管体之间的过盈量为2mm至12mm之间的任意尺寸。
5.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述内套管的内壁设置有喇叭
6.根据权利要求5所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述卡管器包括主盘体和至少两个顶销，所述主盘体的内部设置有至少两个径向孔，所述顶销活动安装于对应的所述径向孔中；
7.根据权利要求6所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述卡管器还包括弹性密封环，所述弹性密封环设置于所述主盘体的外部，所述弹性密封环与所述内套管滑动密封配合；所述弹性密封环对应所述径向孔还设有顶销过孔，以供所述顶销经所述顶销过孔伸出至所述喇叭形沉槽中。
8.根据权利要求6所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述压力传感器安装于所述主盘体上，且所述压力传感器的感应面位于所述主盘体的下侧面，所述压力传感器电连接有数据处理器，所述数据处理器用于接收所述压力传感器发出的水压力信号，以供地面人员根据水压力变化来调整所述井管节段的状态。
9.一种应用权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统的工作方法，其特征是，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的中深层地热井的尾水回灌系统的工作方法，其特征是，步骤S1中，先在地面上将所需的井管节段均调整至封闭状态，调整完毕后再对所述井管节段依次连接；所述传动杆的长度与所述井管节段的长度相等，且所述井管节段的螺纹锁紧方向与所述卡管器的卡紧旋向相同。
...【技术特征摘要】
1.一种中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，包括回灌井孔、多个井管节段以及井管调节装置，多个所述井管节段依次插装于所述回灌井孔中，多个所述井管节段可拆连接且结构相同；
2.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述外管体、所述内套管均为钢圆管，所述外管体的一端设置有缩径段，所述外管体的另一端设置有内挡沿，所述缩径段、所述内挡沿均凸出于所述外管体的内壁，所述内套管转动安装于所述缩径段和所述内挡沿之间。
3.根据权利要求2所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，相邻两个所述井管节段的外管体之间螺纹连接，所述缩径段的外壁设置有外螺纹，所述外管体的另一端内壁设有内螺纹，所述井管节段的内螺纹与相邻所述井管节段的外螺纹相配合。
4.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述内套管的外壁还粘结有橡胶衬层，所述橡胶衬层与所述外管体的内壁过盈配合，所述橡胶衬层与所述外管体之间的过盈量为2mm至12mm之间的任意尺寸。
5.根据权利要求1所述的中深层地热井的尾水回灌系统，其特征是，所述内套管的内壁设置有喇叭形沉槽，所述喇叭形沉槽的开口方向沿所述内套管的圆周方向设置，所述喇叭形沉槽的开口侧与所述内套管的内壁平滑连接；所述喇叭形沉槽的槽深度在其开口的相反方向上逐渐...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，胡延海，吴家祥，张孬，吴亚明，胡玉容，李磊，郭非凡，付永光，岳晓静，贾冰，彭登兴，
申请(专利权)人：河南省有色工程勘察有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。