[發明專利]適用于島礁和山區的便攜式鉆孔測溫系統

在審

• 申請號: 202011475403.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112660939A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 楊小秋;任自強;孫杰;顏文;施小斌;許鶴華
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: B65H75/38
• 分類號: B65H75/38;B65H75/44;G01D21/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;劉明星

本發明公開了一種適用于島礁和山區的便攜式鉆孔測溫系統，包括自容式微型溫鹽深探頭，用于記錄并儲存下放和回收過程中鉆孔不同深度處的溫度、鹽度和壓力；電動、手動兩用絞車，包括支架、轉動安裝在支架上的滾筒、設置在滾筒一側用于帶動滾筒的手柄、以及安裝在支架上的電動機，電動機通過傳動機構與滾筒另一側連接以帶動滾動轉動；凱夫拉纜繩，纏繞在滾筒上，自由端與自容式微型溫鹽深探頭連接，通過電動、手動兩用絞車實現自容式微型溫鹽深探頭的下放和回收。本發明采用自容式微型溫度、鹽度及壓力測量探頭和便攜式、可拆卸的電動、手動兩用絞車，具有重量輕、維護方便、操作簡單的優點，非常適合島礁和山區的鉆孔測量。

技術領域

本發明涉及鉆孔測溫技術領域，具體涉及一種適用于島礁和山區的便攜式鉆孔測溫系統。

背景技術

現有的鉆孔測溫系統，通常由前段溫度探頭、數據實時傳輸模塊、顯示與記錄模塊、絞車操作模塊及提供動力的發電模塊組成。其中，溫度探頭通過鋼纜與絞車相連，該鋼纜中間包有電信號纜(為前段溫度探頭供電及實現數據采集并實時傳輸到顯示與記錄模塊)，鋼纜外層是承重鋼絲。一來，信號纜一旦出現損壞，則可能需要將幾千米的信號纜整體更換，其成本太高。二來，由于鋼纜較重，動力需求高，導致整個鉆孔測溫系統總重量可達到數噸之重，只能安裝在專用車上，才能運往野外鉆孔處，開展鉆孔測溫。這種作業模式，在開闊地區(比如我國北方平原或盆地)還算可行，但在島礁或丘陵地帶(比如我國南海諸多島礁、及南方丘陵山區)，有太多限制與不便、甚至無法實施，比如鉆孔測溫專用車大多數情況下沒有機會開上島礁，即便有機會上島，其運輸成本也將非常昂貴。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種適用于島礁和山區的便攜式鉆孔測溫系統，具有重量輕、維護方便、操作簡單的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適用于島礁和山區的便攜式鉆孔測溫系統，包括

自容式微型溫鹽深探頭，用于記錄并儲存下放和回收過程中鉆孔不同深度處的溫度、鹽度和壓力；

電動、手動兩用絞車，包括支架、轉動安裝在支架上的滾筒、設置在滾筒一側用于帶動滾筒的手柄、以及安裝在支架上的電動機，電動機通過傳動機構與滾筒另一側連接以帶動滾動轉動；

凱夫拉纜繩，纏繞在滾筒上，自由端與自容式微型溫鹽深探頭連接，通過電動、手動兩用絞車實現自容式微型溫鹽深探頭的下放和回收。

采用自容式微型溫鹽深探頭(微型溫度、鹽度及壓力測量探頭)記錄并儲存下放和回收過程中鉆孔不同深度處的溫度、鹽度和壓力，代替傳統測溫系統中采用信號纜實時傳輸模式，使得整個測溫系統非常便于維護和替換。且自容式微型溫鹽深探頭體積小，非常便于鉆孔中下放、回收，即便出現損傷，只需替換一個新的自容式微型溫壓探頭即可，非常方便且成本相對較低。而且依據所獲得的溫度、鹽度及壓力數據，可準確計算深度，從而不再需要在絞車上安裝纜長計數器來獲取。

采用凱夫拉纜繩，纜繩的總體重量大大降低，因此，在鉆孔測溫過程中，對動力的要求不高，方便連接電源時，可采樣電動機提供動力完成設備下放和回收，若在山區、島礁等不便連接電源環境作業時，可由手動搖手柄完成設備下放和回收，且非常便于切換。

進一步地，所述的凱夫拉纜繩的密度為1.10-1.20g/cm³。將密度僅為1.10-1.20g/cm³的凱夫拉(Kevlar)纜繩代替傳統鉆孔測溫絞車系統中的鋼纜(其密度7.85-7.90g/cm³)，使得相同長度纜繩的重量大大降低，這對野外作業來說，非常方便。

進一步地，所述的滾筒可拆卸地安裝在支架上。如此，纏纜凱夫拉纜繩的滾筒可以拆卸下來，這樣在野外作業時，如果井比較深需要另外再接纜時，就可將事先纏好的另外一捆纜繩直接換上去，具有較好的靈活性，而不會像傳統測溫系統中，因鋼纜長度固定，超過纜長的深井，就需要準備一套更大的系統才能作業。