[发明专利]浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置

说明书

本发明提供了一种浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置，包括钻具和多点测温单元。钻具，具有钻头部及钻杆部。多点测温单元，包括第一套筒、第二套筒、第一测温组件、第二测温组件以及固定测温组件，用于相互套设，可以伸缩，以便于多点位测温。本发明提供的浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置设置了钻具可以进行测温浅井的开设，开设不同深度的测温浅井。设置了多点测温单元，通过第一套筒、第二套筒、第一测温组件、第二测温组件以及固定测温组件，可以分段对不同深度的土层进行实时的温度测量。通过固定测温组件可以控制多点测温单元适应测温浅井的深度进行固定测温，对土层进行测温来建立地温‑深度变化曲线，实用性好。

技术领域

本发明属于地热温度测量技术领域，具体涉及一种浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置。

背景技术

地热资源作为一种可再生能源，具有储量大、环保无污染、利用系数高等特点，相比其他清洁能源有分布广泛、稳定性好等优势。目前对地热资源进行勘探开发前，一般会通过地热浅井来获取地层温度、地温梯度及大地热流值等关键参数，从而对区域内地热资源进行资源评价和区域优选工作。地层温度作为地热开发的关键参数和热储层的评价指标，其测量是地热井十分重要的技术手段，意义重大。

现有技术中，对于地热井常用的测温手段通常采用测温仪，但是测温仪都需要等钻头停钻且取出后，下放至钻孔中进行测温，这种测温方法获取的温度数据会有滞后，无法实时、精准获取真实地层温度值，测量温度与实际温度具有与较大的误差。另外，该种测温方法获取的一般是井底地层温度，无法连续获取不同地层深度对应的实时温度，进而导致建立的不同深度段地层的地温-深度变化曲线不准确，实用性差。

发明内容

本发明实施例提供一种浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置，旨在能够解决因建立的不同深度段地层的地温-深度变化曲线不准确而导致的实用性差的问题

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置，包括：

钻具，具有钻头部及钻杆部；以及

多点测温单元，包括第一套筒、第二套筒、第一测温组件、第二测温组件以及固定测温组件；所述第一套筒滑动套设在所述钻杆部上；所述第二套筒滑动套设在所述第一套筒上；所述第一测温组件设置在所述第一套筒的底端；所述第二测温组件设置在所述第二套筒的底端；所述固定测温组件设置在所述第二套筒的顶端，所述固定测温组件用于在所述第二套筒到达钻孔的待测深度位置后，伸向钻孔的侧壁进行测温，并对所述第二套筒的位置进行固定；

其中，所述第二套筒位置固定后，所述第一套筒随着所述钻杆部向下移动至所述第二套筒的底端，所述第二测温组件受到所述第二套筒的作用后，伸向钻孔的侧壁进行测温；所述第一套筒位置固定后，所述钻杆部向下移动，所述第一测温组件受到所述第二套筒的作用后，伸向钻孔的侧壁进行测温。

在一种可能的实现方式中，所述固定测温组件包括定位座、顶出定位杆、第二复位弹簧、气囊以及第三测温结构；所述定位座固定套设在所述第二套筒上，所述定位座中设有环形空腔，所述定位座的侧壁上设有至少四个沿着所述第二套筒径向设置且与所述环形空腔连通的滑孔，多个所述滑孔沿着所述第二套筒轴线环形间隔设置，所述定位座上还设有至少四个第三测温滑槽，多个所述第三测温滑槽沿着所述第二套筒轴线环形间隔设置，且设有与各所述第三测温滑槽连通的第三过孔；所述顶出定位杆至少设有四个，各所述顶出定位杆与各所述滑孔一一对应设置，每个所述顶出定位杆均滑动设置在对应的所述滑孔中，每个所述顶出定位杆位于所述环形空腔的一端设有限位帽；所述弹簧至少设有四个，各所述弹簧与各所述顶出定位杆一一对应设置，每个所述弹簧均套设在对应的所述顶出定位杆上，且一端所述环形空腔的内壁抵接，另一端与所述限位帽抵接；所述气囊设置在所述环形空腔中，用于在充气后推动各所述顶出定位杆滑动；所述第三测温结构至少设有四个，各所述第三测温结构与所述各第三测温滑槽一一对应，用于在所述气囊充气后伸出并与钻孔侧壁抵接，以对所述定位座所在的位置进行测温。