一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构与流程

1.本实用新型涉及换热井技术领域，尤其涉及一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构。

背景技术：

2.浅层地热能资源因分布广泛，储量大，再生迅速，开发利用历史早，技术成熟等优势，一直以来是地热资源开发利用的主要领域。目前对于浅层地源热资源开采利用项目较多，目前主要通过地源热泵技术采集和应用，我国在浅层地热能资源开发利用方面做了大量的工作，对各种类型浅层地源热开采技术进行了尝试，包括常见的单u和双u，同时在地源热泵、检测设备、系统集成等方面学习瑞典rototec先进经验，引进了地源热泵测试软件技术；
3.浅层地温能开发利用通常采用布设大量浅层直井作为换热井，但是，直井换热能力较低，并且工程施工量大，因此施工成本高，经济效益差。水平井具有施工量少，换热效率高的特点，但是普通钻井工艺浅层造斜难度大，无法实现浅部长距离水平钻进；
4.所以，需要设计一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构来解决上述问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，包括换热地层，所述换热地层的内侧开设有换热井段，所述换热井段的内侧面设置有换热管道，所述换热井段位于换热地层的一端设置为循环水入口，所述换热井段位于换热地层的另一端设置为循环水出口，所述换热地层位于循环水入口端的顶面管道连接有安装箱，所述安装箱的内侧面通过滑槽与滑块滑动连接有安装板，所述安装板的顶面设置有换热高压水泵，所述安装板的底面四个角与安装箱的内底面之间均设置有减震机构。
8.优选地，所述减震机构包括连接板，所述连接板固定连接在安装板的底面，所述安装箱位于连接板正下方的内侧面固定连接有支撑板，所述支撑板的顶面与连接板的底面四个角均开设有安装槽，所述支撑板顶面的四个安装槽的内侧面均转动连接有下减震板，所述连接板底面的四个安装槽的内侧面均转动连接有上减震板，所述上减震板与下减震板之间通过连接轴转动连接，四个所述连接轴中相邻的两个的外表面中心位置之间均设置有减震弹簧。
9.优选地，所述上减震板与下减震板连接处的端部设置有限位杆。
10.优选地，所述换热高压水泵的一端与换热管道的端部贯通连接。
11.优选地，所述安装板的侧面与安装箱的内侧面相贴合，所述安装箱的侧面贯通连
接有散热风扇。
12.优选地，所述换热井段中水平井段位于换热地层顶面下80m处。
13.本实用新型具有以下有益效果：
14.1、通过设置换热井段与换热管道，换热井段是采用非开挖定向穿越技术，在目标区实施地下80m深度的长距离水平钻进、扩孔、铺设换热管道等工程，从而实现浅层地温能的高效率换热，提高单井的换热量和水流量，降低浅层地温能开发利用综合成本；
15.2、通过设置换热高压水泵与减震机构，在减震机构的作用下换热高压水泵工作时产生的震动被减震弹簧拉伸时转换为了弹性势能，将震动所缓解，避免了高频的震动影响换热高压水泵的正常运作，使其工作的更加稳定。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构的主体的结构示意图；
17.图2为本实用新型提出的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构的换热地层的正视剖视的结构示意图；
18.图3为本实用新型提出的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构的安装箱的内部结构示意图；
19.图4为本实用新型提出的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构的减震机构的结构示意图；
20.图中：1换热地层、2换热井段、3换热管道、4循环水入口、5循环水出口、6安装箱、7安装板、8换热高压水泵、9减震机构、91连接板、92支撑板、93安装槽、94上减震板、95下减震板、96连接轴、97减震弹簧、10散热风扇。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.参照图1-4，一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，包括换热地层1，换热地层1的内侧开设有换热井段2，换热井段2中水平井段位于换热地层1顶面下80m处，换热井段2的内侧面设置有换热管道3，换热井段2位于换热地层1的一端设置为循环水入口4，换热井段2位于换热地层1的另一端设置为循环水出口5，换热井段2是采用非开挖定向穿越技术，在目标区实施地下80m深度的长距离水平钻进、扩孔、铺设换热管道3等工程，从而实现浅层地温能的高效率换热，提高单井的换热量和水流量，降低浅层地温能开发利用综合成本，换热地层1位于循环水入口4端的顶面管道连接有安装箱6，安装箱6的内侧面通过滑槽与滑块滑动连接有安装板7，安装板7的侧面与安装箱6的内侧面相贴合，安装板7的顶面设置有换热高压水泵8，换热高压水泵8的一端与换热管道3的端部贯通连接，安装板7的底面四个角与安装箱6的内底面之间均设置有减震机构9，减震机构9包括连接板91，连接板91固定连接在安装板7的底面，安装箱6位于连接板91正下方的内侧面固定连接有支撑板92，支撑板92的顶面与连接板91的底面四个角均开设有安装槽93，支撑板92顶面的四个安装槽
93的内侧面均转动连接有下减震板95，连接板91底面的四个安装槽93的内侧面均转动连接有上减震板94，上减震板94与下减震板95之间通过连接轴96转动连接，四个连接轴96中相邻的两个的外表面中心位置之间均设置有减震弹簧97，上减震板94与下减震板95连接处的端部设置有限位杆，在减震机构9的作用下换热高压水泵8工作时产生的震动被减震弹簧97拉伸时转换为了弹性势能，将震动所缓解，避免了高频的震动影响换热高压水泵8的正常运作，使其工作的更加稳定，安装箱6的侧面贯通连接有散热风扇10。
23.本实用新型的具体工作原理如下：
24.浅层地温能换热井是基于非开挖穿越技术，从换热地层1的地表一段斜向钻入，至地下80m左右开始水平钻进，达到设计长度以后，再向上钻出地层，形成长距离水平钻井，穿越钻进完成以后，利用非开挖钻机具备的拖拽能力，从钻出点开始将换热管道3反向拖拽至井内，直至从钻井入口处拽出，完成换热管道3的铺设作业；
25.换热管道3在换热高压水泵8的作用下进行循环换热时，换热高压水泵8在工作时会产生高频率的震动，此时其能够带动安装板7在安装箱6的内侧面进行竖直方向的震动，并且会通过连接板91带动上减震板94与下减震板95沿连接轴96进行转动，使得四个连接轴96之间的距离变化，从而实现对减震弹簧97的拉伸，使得震动产生的动能转换为弹性势能，将震动缓解，保证了换热高压水泵8的运转更加的稳定。
26.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，包括换热地层(1)，其特征在于，所述换热地层(1)的内侧开设有换热井段(2)，所述换热井段(2)的内侧面设置有换热管道(3)，所述换热井段(2)位于换热地层(1)的一端设置为循环水入口(4)，所述换热井段(2)位于换热地层(1)的另一端设置为循环水出口(5)，所述换热地层(1)位于循环水入口(4)端的顶面管道连接有安装箱(6)，所述安装箱(6)的内侧面通过滑槽与滑块滑动连接有安装板(7)，所述安装板(7)的顶面设置有换热高压水泵(8)，所述安装板(7)的底面四个角与安装箱(6)的内底面之间均设置有减震机构(9)。2.根据权利要求1所述的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，其特征在于，所述减震机构(9)包括连接板(91)，所述连接板(91)固定连接在安装板(7)的底面，所述安装箱(6)位于连接板(91)正下方的内侧面固定连接有支撑板(92)，所述支撑板(92)的顶面与连接板(91)的底面四个角均开设有安装槽(93)，所述支撑板(92)顶面的四个安装槽(93)的内侧面均转动连接有下减震板(95)，所述连接板(91)底面的四个安装槽(93)的内侧面均转动连接有上减震板(94)，所述上减震板(94)与下减震板(95)之间通过连接轴(96)转动连接，四个所述连接轴(96)中相邻的两个的外表面中心位置之间均设置有减震弹簧(97)。3.根据权利要求2所述的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，其特征在于，所述上减震板(94)与下减震板(95)连接处的端部设置有限位杆。4.根据权利要求1所述的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，其特征在于，所述换热高压水泵(8)的一端与换热管道(3)的端部贯通连接。5.根据权利要求1所述的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，其特征在于，所述安装板(7)的侧面与安装箱(6)的内侧面相贴合，所述安装箱(6)的侧面贯通连接有散热风扇(10)。6.根据权利要求1所述的一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，其特征在于，所述换热井段(2)中水平井段位于换热地层(1)顶面下80m处。

技术总结

本实用新型公开了一种基于非开挖钻进方法的浅层地温能换热井结构，涉及换热井技术领域，包括换热地层，所述换热地层的内侧开设有换热井段，所述换热井段的内侧面设置有换热管道，所述换热井段位于换热地层的一端设置为循环水入口；本实用新型中的换热井段是采用非开挖定向穿越技术，在目标区实施地下80m深度的长距离水平钻进、扩孔、铺设换热管道等工程，从而实现浅层地温能的高效率换热，提高单井的换热量和水流量，降低浅层地温能开发利用综合成本，在减震机构的作用下换热高压水泵工作时产生的震动被减震弹簧拉伸时转换为了弹性势能，将震动所缓解，避免了高频的震动影响换热高压水泵的正常运作，使其工作的更加稳定。使其工作的更加稳定。使其工作的更加稳定。