[實用新型]一種地熱井井口信號轉接頭

有效

• 申請號: 202222367566.0
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN218334501U
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 胡振陽;俞強;趙永哲;張衛東;栗子劍;谷宜豪;張益超
• 申請（專利權）人: 中煤科工西安研究院（集團）有限公司
• 主分類號: H01R13/533
• 分類號: H01R13/533;H01R13/502;H01R31/06;H01R13/02;G01K1/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本實用新型給出了一種地熱井井口信號轉接頭，包括外管，外管內設置有隔熱襯套，隔熱襯套內同軸設置有芯管；芯管的兩端均伸出外管，芯管的一端上固定連接有法蘭盤，芯管的軸向兩端均開放，芯管內的空間為傳熱介質輸送通道。外管上安裝有插座，隔熱襯套的軸向一端靠近插座，隔熱襯套的軸向另一端外設置有溫度傳感器導電環和電纜導電環；隔熱襯套內設置有溫度傳感器連接線和電纜連接線，插座、溫度傳感器連接線與溫度傳感器導電環相連接，插座、電纜連接線與電纜導電環相連接。本實用新型的地熱井井口信號轉接頭，由于溫度傳感器連接線和電纜連接線埋設在隔熱襯套，因此不易受溫度及機械影響而損壞，實現了溫度信號的穩定傳輸測量。

技術領域

本實用新型屬于地熱能開發設備技術領域，涉及中深層地熱井地溫場監測裝置，具體涉及一種地熱井井口信號轉接頭。

背景技術

地熱能是一種潔凈的可再生能源，目前地熱能開發利用的主流方式主要有淺層地源熱泵、中深層水熱型、中深層換熱型及干熱巖地熱，其中，中深層地熱能的發展潛力巨大，以成為地熱能開發的一個主要方向。

中深層地熱能開發的主要過程為：通過外置換熱器與巖土體接觸進行傳熱，然后通過內置保溫內管輸出熱流體，熱流體經過換熱站進行能量轉移形成循環，熱流體、換熱器管壁和周圍巖土之間的傳熱過程為復雜的非穩態傳熱過程，在該非穩態傳熱過程中，換熱特性會受到巖土的熱物理參數及地溫場的影響，因此，在中深層地熱能開發時需要對地溫場進行監測。

中深層地熱井地溫場監測的主要方式為：在地熱井中埋設地埋管換熱器，地埋管換熱器的內管壁和外管壁上安裝有溫度傳感器，通過溫度傳感器實現長時間的動態測溫，溫度傳感器通常采用分布式光纖傳感器或數字式溫度傳感器，這兩類傳感器需要通過光纖光纜或電纜與地面信號處理機相連接，進行數據的傳輸、儲存和分析。

地溫場監測系統在實際施工應用時，主要存在如下問題：第一，地面信號處理機與測溫總纜的連接處長期暴露于地熱井內，會受到高溫、高壓、腐蝕、氧化、氫損、磁場干擾和輻射等多種環境因素的干擾，極易損壞，導致信號傳輸不穩定甚至中斷。第二，溫度傳感器、測溫光纜或電纜、換熱器以及地面信號處理機之間的連接線路較為復雜，在現場安裝時容易因為操作不慎造成測溫光纜損壞，進而導致地溫場監測系統安裝失敗。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種地熱井井口信號轉接頭，解決現有技術在進行中深層地熱井地溫場監測時，由于地面信號處理機與測溫總纜的連接處易損壞，導致信號傳輸不穩定甚至中斷的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種地熱井井口信號轉接頭，包括外管，外管的軸向兩端均開放，所述的外管內的空間從左到右依次為第一腔體、第二腔體和第三腔體，外管的內壁上從左到右設置有第一臺階和第二臺階，第一臺階位于第一腔體和第二腔體的交界處，第二臺階位于第二腔體和第三腔體的交界處。

所述的第三腔體內設置有隔熱襯套，隔熱襯套內同軸設置有芯管；芯管的一端貫穿第一腔體和第二腔體并伸出外管的一端，芯管的伸出外管的一端上固定連接有法蘭盤，芯管的另一端貫穿隔熱襯套并且伸出外管的另一端；所述的芯管的軸向兩端均開放，芯管內的空間為傳熱介質輸送通道。

所述的外管上安裝有插座，隔熱襯套的軸向一端靠近插座，隔熱襯套的軸向另一端外設置有溫度傳感器導電環和電纜導電環；隔熱襯套內沿著軸向開設有第一走線孔和第二走線孔，第一走線孔內設置有溫度傳感器連接線，第二走線孔內設置有電纜連接線。

所述的溫度傳感器連接線和電纜連接線的一端均與插座相連接，溫度傳感器連接線的另一端穿過第一走線孔并與溫度傳感器導電環相連接，電纜連接線的另一端穿過第二走線孔并與電纜導電環相連接。

本實用新型還具有如下技術特征：