一种中深层地热井保温取水结构

摘要

本申请涉及中深层地下水取水的技术领域，尤其是涉及一种中深层地热井保温取水结构，用于将深水井内的水抽至储水池内，包括保温钢套、保温管和连接组件，保温钢套适于设于深水井井口，且其内部设置有浸没于水中并与蓄水池连接的抽水件，保温管的一端适于通过连接组件与保温管的端部连接，另一端延伸至深水井井底，连接组件包括安装头和法兰盘，安装头的端部连接在保温管朝向深水井井口的一端，法兰盘的端部与保温钢套的底端连接，安装头周侧设置有护套，安装头和法兰盘的端部通过螺栓相互抵紧。本申请具有将深层地下水顺利抽取至地表以上的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及中深层地下水取水的技术领域，尤其是涉及一种中深层地热井保温取水结构。

背景技术

温泉是泉水的一种，泉口温度显著地高于当地平均气温的地下天然泉水，是含有对人体健康有益的微量元素的矿物质泉水；温泉作为一种珍贵的地热资源，不仅是医疗、农业、工业上的宝贵资源，也是有助于完善经济开发区旅游结构，填补温泉疗养游空缺的重要自然条件。

温泉取水的方式大多采用以下两种：①自流取水，泉眼能自然涌出且完全能够满足温泉用水的规模，温泉水在自然出流后进入储水池（箱），视场地具体情况采用加压或自流等方式送达用水点；②深井泵取水，凿深井下引水管，由抽水泵进行抽水的方式取水出流并汇集至储水池（箱）内，再分流到各个用水区。

针对上述中的相关技术，温泉水大多存储于地表上千米以下，如何将深层温泉水顺利抽取至地表以上加以利用是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了将深层地下水顺利抽取至地表以上，本申请提供一种中深层地热井保温取水结构。

本申请提供的一种中深层地热井保温取水结构采用如下的技术方案：

一种中深层地热井保温取水结构，用于将深水井内的水抽至储水池内，包括保温钢套、保温管和连接组件，所述保温钢套适于设于深水井井口，且其内部设置有浸没于水中并与蓄水池连接的抽水件，所述保温管的一端适于通过连接组件与保温管的端部连接，另一端延伸至深水井井底；

所述连接组件包括安装头和法兰盘，所述安装头的端部连接在所述保温管朝向深水井井口的一端，所述法兰盘的端部与所述保温钢套的底端连接，所述安装头周侧设置有护套，所述安装头和所述法兰盘的端部通过螺栓相互抵紧。

通过采用上述技术方案，率先检测勘探取水点点位，并论证取用水的合理性和取退水对周边环境的影响情况，以确保水资源优化配置和可持续性利用，而后在钻孔孔位处竖立钻塔，架设接线柜、动力控制柜和检测仪表等设备；在塑料材质的保温管端部利用模具一体热熔成型一块塑料的安装头，并在安装头内预留有与法兰盘一一对应的通孔，而后在安装头上套设金属材质的护套以加固安装头，降低其形变的可能，以配合螺栓将保温管与保温钢套稳定相接且密封性好，进而在静水位以下启动抽水件便可将宝保温管底部，上千米以下的深水井井水抽至地表以上，并引入蓄水池加以利用。

优选的，所述保温管包括第一管体、第二管体和承接头，多根所述第一管体对接热熔相接，多根所述第二管体对接热熔相接，所述第一管体和所述第二管体通过承接头承插热熔相接；

所述承接头的两端均呈开口设置，所述承接头的一端与所述第一管体插接适配，另一端与所述第二管体插接适配，所述承接头的内壁上连接有限位环，所述第一管体端部活动抵接在所述限位环的侧壁上。

通过采用上述技术方案，第一管体和第二管体均采用PRT保温管材，是由多段式热熔对接的方式形成的一根数千米长的管，管材的工作温度最高可达130℃，相比金属和塑料还具有防腐蚀、壁薄以及流量提高至少20％等优点，PRT保温管材的外层是加厚的硬质聚氨酯发泡保温层，保温性质好，无渗漏情况；因第一管体和第二管体的直径不同，在两者的拼接端端部利用承接头相接，第二管体的端部对应热熔抵接在承接头内壁的台阶面上，第一管体的端部则对应热熔抵接在限位环的侧壁上，衔接牢固的同时也可将不同直径的管材顺利相接为一体。

优选的，所述护套包括对应套设于所述安装头周侧的第一半环套和第二半环套，所述第一半环套的端部设置有端部凸起，所述第二半环套的端部开设有与所述端部凸起插接适配的端部凹槽。

通过采用上述技术方案，第一半环套和第二半环套对应的套接在安装头上，确保端部凸起与端部凹槽相互对接且抵紧，并在后续多根螺栓的装配下同步的将第一半环套和第二半环套也与安装头锁紧，减小了安装头的形变，提高衔接处紧密性与安装头的使用寿命。

优选的，所述抽水件包括抽水泵和泵管，所述抽水泵设置在所述保温钢套的内部，所述抽水泵的出水端与所述泵管的一端连接，所述抽水泵的另一端贯穿所述保温钢套并伸出深水井外，所述泵管的周侧上还设置有水平架设在地面上的支撑件。

通过采用上述技术方案，在泵管的周侧上同样同轴连接有法兰盘，通过螺栓将泵管上的法兰盘与保温钢套的顶端固定，以将抽水件与保温钢套顺利相接，为将抽水件、保温钢套和保温管均固定在深水井井口处，还在泵管的周侧上加设支撑件。

优选的，所述支撑件包括两个相互铰接并包扣于所述泵管周侧的扣环，两个所述扣环的自由端端部通过螺栓箍紧，所述泵管周侧设置有定位环，所述扣环支设于井口地面并抵接于所述定位环底部上。

通过采用上述技术方案，沿两个扣环的转轴转动扣环开启，并包扣在泵管的周侧上对定位环进行夹持，而后将螺栓自扣环的自由端穿过，旋拧螺母进行箍紧，泵管周侧一体固定的定位环此时将搭接在两个扣环的顶部，以实现对泵管的安装固定。

优选的，所述扣环的内壁上均设置有防滑件。

通过采用上述技术方案，增大了扣环与泵管的摩擦力，以提高两者之前的连接牢固性。

优选的，所述保温管的底部设置有用于过滤杂质的滤水件。

通过采用上述技术方案，保温管的底端与深水井的井底留有一定的间隙，以避免在进水时不会波及到深水井的底部沉渣，并在滤水件的过滤下，使上抽的水质得以保障。

优选的，所述滤水件上设置有便于下管的配重件。

通过采用上述技术方案，配重件可配合保温管下管，以抵抗温泉水的浮力，使保温管顺利下潜于水中，降低晃动且提高下管便捷度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在塑料的保温管端部利用模具一体成型一块安装头，而后在安装头的周侧上对应套设两瓣金属的第一半环套和第二半环套，再将螺栓对应的自两者上预留的通孔处穿出，在螺母的旋拧下紧密相连；

2.在两瓣扣环的转动扣合下，以将扣环顺利包扣在泵管的周侧上，同样利用螺栓自两瓣扣环的自由端穿过，并旋拧螺母在防滑件的配合下可将扣环与泵管周侧设置的限位环进行支撑。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中上半部分的结构示意图；

图3是图1中下半部分的结构示意图；

图4是保温管的承插焊接结构示意图；

图5是图2中A处的放大图；

图6是图2中B处的放大图；

图7是支撑件的俯视结构示意图。

附图标记：1、保温钢套；2、保温管；21、第一管体；22、第二管体；23、承接头；24、限位环；3、连接组件；31、安装头；32、法兰盘；33、护套；301、第一半环套；302、第二半环套；303、端部凸起；304、端部凹槽；4、抽水件；41、抽水泵；42、泵管；43、支撑件；401、扣环；402、定位环；403、螺栓；404、防滑块；5、滤水花管；6、配重件；61、钢丝绳；62、配重块。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请实施例公开了一种中深层地热井保温取水结构，用于将深水井内的水抽至储水池内，深水井钻设于地表以下钻井井深为1500m-3000m，在本实施例中为2600m，而后在深水井井深的500m处直至深水井的井口开挖井室，且井室的直径大于深水井的直径。

参照图3和图4，深水井内自上而下竖直下放有保温管2，保温管2包括第一管体21和第二管体22，第一管体21和第二管体22均采用PRT保温管2材，第一管体21的直径小于第二管体22，第二管体22位于第一管体21的上方，且在本实施例中第一管体21的直径为75mm，第二管体22的直径为90m，第一管体21和第二管体22分别设有多根，且多根相邻第一管体21的端部，多根相邻第二管体22的端部分别利用热熔对接焊机相互对焊呈一体；

为了将直径大小不同的第一管体21和第二管体22紧密相连，保温管2还包括承接头23，承接头23的两端均呈开口设置，承接头23的一端与第一管体21的周侧热熔插接适配，承接头23的另一端与第二管体22的周侧热熔插接适配，进而承接头23的内壁形成有台阶面，第二管体22的端部抵接在承接头23的台阶面上，承接头23的内壁上固定连接有一圈环形的限位环24，限位环24的内径小于第一管体21的直径，且限位环24的一端与台阶面的底壁共面，第一管体21的端面抵接在限位环24的端面上，以顺利将两根直径不同的管材顺利相接。

参照图3和图4，深水井的底部沉积有底部沉渣层，进而保温管2下放至2500m处停滞，使保温管2的底端与深水井的底部之间留有100m的间隙，可在保温管2的底端进水时不会波及底部沉渣；

为了使上抽温泉水的水质质量得以保障，减少参杂的杂质，在保温管2的底部还设置有滤水件，滤水件为滤水花管5，滤水滑管的一端呈开口设置，滤水花管5的开口端与保温管2的底端固定连接；

为了抵抗温泉水的浮力，在滤水花管5的管孔上还设置有便于下管的配重件6，配重件6包括穿设在滤水花管5周侧的钢丝绳61，钢丝绳61周侧套设有一块配重块62（在其他实施例中，还可自保温管2的顶部开口内下方若干配重石，并确保配重石的直径大于滤水花管5管孔的直径，且相邻配重石之间的间隙可供水通过，不影响正常的抽水作业），使保温管2可顺利的潜入水中，降低晃动且提高下管便捷度。

参照图5和图6，保温管2的顶端于井室内竖直设置有保温钢套1，保温钢套1的直径大于保温管2直径，而保温钢套1的底端呈敞口且直径与保温管2直径一致，保温钢套1的敞口端与保温管2的顶端之间设置有用于将两者紧密相连的下连接组件3；

连接组件3包括安装头31和法兰盘32，安装头31一体热熔成型于保温管2远离深水井井底的一端，在安装头31热熔成型时沿其轴向方向预留有若干个通孔，且通孔沿其轴向间隔布设有若干个，安装头31同样为塑料材质，为了加强安装头31的强度，在安装头31的周侧上还套设有护套33，护套33包括第一半环套301和第二半环套302，第一半环套301合第二半环套302为金属材质制成，两者端部均开设有与通孔对应的孔，且均呈半圆柱型，端部呈开口，以将安装头31的整体包裹在内，为便于第一半环套301合第二半环套302的对接，第一半环套301的端部固设有端部凸起303，第二半环套302的端部对应开设有供端部凸起303插入的端部凹槽304；

法兰盘32的一端同轴固定在保温钢套1的敞口端端面上，且法兰盘32的孔位与安装头31的通孔保持一致，在法兰盘32与装配了第一半环套301和第二半环套302的安装头31之间对应穿设螺栓403，并通过螺母拧紧，以实现两者的紧密相连。

参照图6和图7，保温钢套1的内部设置有将深水井井底的温泉水顺利抽入蓄水池内的抽水件4（图2中示出），抽水件4浸没于水中且支设于深水井井口，抽水件4包括抽水泵41，抽水泵41的出水端固定连接有泵管42，泵管42的另一端贯穿保温钢套1的顶端并伸出深水井外与蓄水池相连，泵管42同样利用法兰与保温钢套1栓接相连。

参照图6和图7，为了将保温管2、保温钢套1及抽水件4稳定支撑在深水井的井口处，泵管42的周侧上一体固设有圆环状的定位环402，泵管42的周侧还箍设有两端水平架设在地面上的支撑件43；支撑件43包括两瓣相互铰接的扣环401，扣环401的中心处呈半圆弧且圆弧的内壁恰好抵接在泵管42的周侧上，扣环401半圆弧的内壁上还固设有防滑件，防滑件为扇环形的防滑块404，防滑块404挤压在扣环401与泵管42之间，当两瓣扣环401相互抵紧后将螺栓403自两者的自由端穿过，在螺母的旋拧下束紧，便可将扣环401和泵管42紧密相连，并确保扣环401的顶端抵接在定位环402的底面上，通过扣环401两端端部的支撑以实现安装固定。

本实施例的实施原理为：

通过焊接机将多根第一管体21对接后，在第一管体21的端部上固定安装上滤水花管5和配重块62，并配合吊机将第一管体21逐渐的下管于深水井内，而后在不同直径的第一管体21和第二管体22进行相连时，利用承接头23将两者承插热熔相接，再将多根第二管体22同样利用焊接机对焊相接，随后在第二管体22的顶端利用模具一体热熔而成塑料材质的环状的安装头31，并在安装头31的周侧上加装相互对接并为金属材质的第一半环套301和第二半环套302，随后将保温钢套1一端焊接固定的法兰盘32，通过螺栓403对应穿过第一半环套301和第二半环套302与安装头31紧密相连，随即在保温钢套1的内部设置抽水泵41，而抽水泵41的出水端连接的泵管42自保温钢套1的顶端穿出，泵管42周侧焊接固定的又一块法兰盘32，同样利用螺栓403将泵管42与保温钢套1相接，而后在泵管42的周侧上侧箍设两瓣扣环401，利用螺栓403将扣环401箍紧，扣环401的两端对应支撑在深水井的井口处，以实现上千米取水结构的安装装配，并确保抽水泵41浸没于水中，在启动抽水泵41抽水时便可顺利进行抽水作业。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。