专利名称：低温地热多用井口装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地热井口设备，它广泛用于地热开发利用的低温热田井口，以保证井管处于良好的运行状态。
众所周知，现有的低温地热热水输出，所采用的结构，类似于冷水井口或石油井口，把井管与泵座直接用水泥浇铸在一起，或井管直接与管道连通，这种结构简单。但是，地热水是在几百米，甚至几千米深处提起，经过地层的增温带、恒温带、变温带，才到达地面，开采地下热水时，地下热水的温度使井管不断吸热，而停止开采地下热水时，井管不断向周围地层散热，从上述可以看出，停止开采地下热水时，井管的收缩受周围不同深度地层温度和地下水温差的影响，开采地下热水时，井管的膨胀受地下热热水温度和周围不同深度地层温度温差的影响，这些因素都直接引起井管产生相当可观的伸缩量，譬如一口2500米深井管，井口温度为92℃时，实测出井管最大伸缩量达0.781米，因此，上述现有的井管与泵座，或井管与管道的简单连通方式一方面会出现泵座裂开，破坏，导致地下热水泄漏事故;另一方面井管膨胀过程和井管承重都会使其弯曲变形，造成井孔报废的恶果。
鉴此，本发明的目的针对上述现有技术存在的缺陷，在泵座和井管之间设置一种低温地热多用井口装置，用来连通泵座和井管，它设有基础钢构件、填料涵密封结构，水泵连接构件，井管的部分园柱面被填料涵密封结构的填料密封，而井管的顶端可以自由伸缩，从而有效地防止了温度变化引起井管伸缩，造成泵座损坏，以致地下热水泄漏事故，也避免了井管膨胀和承重使其弯曲造成井孔报废的恶果;该装置中还设有回流管和水泵连接构件的回流室，在泵供水时起到调节系统供水量作用，而在自流井中起到供水管道作用。此外，方便地进行水位测量，有效地阻止大量氧气混入地热水中而造成的腐蚀现象，以及能进行水温、水压的测量等，该井口装置结构简单、成本低廉，适用性广。
为了实现本发明的目的，本发明包括井管1、泵座2、深井泵3、泵口管道4，其特征在于设置与混凝土基础浇铸在一起呈水平状态的基础钢构件5、设置在基础钢构件5上部的填料涵密封结构6、设置在填料涵密封结构6顶端的泵连接构件7，以及设置连通泵连接构件7侧面和泵口管道4的回流管8，此外，井管1穿过基础钢构件5和填料涵密封结构6，其部分园柱面被填料涵密封结构6中的填料紧密地包围，其顶端可以自由伸缩。
本发明的其它特征在于填料涵密封结构6包括填料压盖6a、填料室6b、紧固螺栓6c和填料6d。
本发明的其它特征在于泵连接构件7包括回流室7a、临时排水孔7b、水位监测孔7c和连通回流管8的回水孔7d。
本发明的其它特征在于在临时排水孔7b处配置盲孔法兰7b1、在水位临测孔7c处配置活动盲孔法兰7c1。
图1是本发明的一个实施例的示意图。
图2是本发明的一个实施例中填料涵密封结构和泵连接构件的主视图。
图3是本发明的一个实施例中填料涵密封结构和泵连接构件的侧视图。
参照图1、图2和图3详细叙述本发明的一个实施例如下为了叙述方便起见，先把图1、图2、图3中的代号说明如下1.井管，2.泵座，3.深井泵，4.泵口管道，5.基础钢构件，6.填料涵密封结构，7.泵连接构件，8.回流管，6a.填料压盖，6b.填料室，6c.紧固螺栓，6d.填料，7a.回流室，7b.临时排水孔，7c.水位监测孔，7d.回水孔，7b1.盲孔法兰，7c1.活动盲孔法兰。
填料涵密封结构6包括填料压盖6a、填料室6b、紧固螺栓6c及填料6d。为了提高抗腐蚀能力，填料压盖6a、紧固螺栓6c采用1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，其它钢结构则采用A3钢板加静电喷塑技术，填料室6b中填入橡胶石棉盘板的填料6d(沪Q/HG16-091-64)，用扭力搬手4紧固螺栓6c，使每个紧固螺栓6c受力一致，达到规定的单个紧固螺栓6c受力的数值，使填料压盖6a受力下滑压紧填料6d，以保证井管1伸缩的自由度和无泄漏现象。
关于填料涵密封结构的设计，把成井的井管长度，地下井地热热水温度、恒温带地质层温度、自流井闭井压力、井管直径、压紧填料的螺栓数量、所需供水量、扬程，以及泵的扬程、流量等已知参数，用BASIC语言程序输入计算机，而得出下列设计参数1)填料室6b的高度;
2)填料室6b的宽度及填料(盘根)6d的规格;
3)稳定状态下井管可能产生的伸缩量;
4)填料压盖6a予留高度;
5)填料(盘根)6d的直径;
6)单个紧固螺栓6c受力;
7)紧固螺栓6c的残余应力系数;
8)紧固螺栓6c的标准公称直径;
9)按设计要求所选择的深井泵3的型号、规格(额定流量、扬程)、重量及价格。
泵连接构件7包括回流室板7a、临时排水孔7b、水位监测孔7c和接通回流管8的供水孔7d，此外，在临时排水孔7b处配置盲孔法兰7b1和在水位监测孔7c中配置活动盲孔法兰7c1。回流室7a的作用是保证自流井依靠自身压力，向管网供水，同时连通回流管8一起起到调节泵系统供水量的作用，回流管8在自流井中可兼作自流供水管。水位监测孔7c的作用是将带有测量重锤的长导线测绳，由上述监测孔放入井内，依靠测量孔上标高，算出静、动水位;临时排放孔7b用于自流井检修时临时排水，在临时排水孔7b中的盲孔法兰7b1和水位监测孔7c中的活动盲孔法兰7c1密封地连接在孔上，能有效地阻止大量氧气混入地热水，而造成严重的系统腐蚀(地热水中含c1离子遇氧气后，有强烈腐蚀性)，并且拆装十分方便，此外，在连通泵座2侧面的泵口管道4上安装有压力表、温度表，以表示出所供地下热水的压力和温度。
基础钢构件5与混凝土基础浇铸在一起，并且要求基础钢构件5呈水平状态，以保证该井口装置倾度＜1.5度。填料涵密封结构6安装在基础网构件5上部，泵连接构件7安装在填料涵密封结构6的顶端，泵座2安装在泵连接构件7之上，深井泵3安装在泵座2之上。泵口管道4左边连通泵座2侧面右边连通供水管通，回流管8的左边连通泵连接构件7侧面的回水孔7d，右边连通泵口管道4。
权利要求
1.一种低温地热多用井口装置包括井管1、泵座2、深井泵3、泵口管道4，其特征在于设置与混凝土基础浇铸在一起呈水平状态的基础钢构件5、设置在基础钢构件5上部的填料涵密封结构6、设置在填料涵密封结构6顶端的泵连接构件7，以及设置连通泵连接构件7侧面和泵口管道4的回流管8，此外，井管1穿过基础钢构件5和填粒涵密封结构6，其部分园柱面被填料涵密封结构6中的填料紧密地包围，其顶端可以自由伸缩。
2.按权利要求1所述的低温地热多用井口装置，其特征在于填料涵密封结构6包括填料压盖6a、填料室6b、紧固螺栓6c和填料6d。
3.按权利要求1所述的低温地热多用井口装置，其特征在于泵连接构件7包括回流室7a、临时排水孔7b、水位监测孔7c和连通回流管8的回水孔7d。
4.按权利要求3所述的低温地热多用井口装置，其特征在于在临时排水孔7b处配置盲孔法兰7b1、在水位监测孔7c处配置活动盲孔法兰7c1。
全文摘要
本发明涉及一种地热井口设备，它广泛用于地热开发利用的低温热田井口，保证井管处于良好的运行状态。它设有基础钢构件、填料涵密封结构、水泵连接构件，井管的部分圆柱面被填料涵密封结构的填料密封，而井管的顶端可以自由伸缩，此外还设有回流配管调节泵流量。从而防止了温度变化引起井管伸缩，造成泵座损坏、地下热水泄漏事故，也避免了井管膨胀和承重，使其弯曲造成井孔报废的恶果，还能防腐、便于测量，结构简单，成本低。
文档编号E21B43/00GK1053824SQ9110169
公开日1991年8月14日 申请日期1991年3月22日 优先权日1991年3月22日
发明者齐金生, 王万达, 蔡义汉 申请人:天津地热研究培训中心