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更新時間:2026-08-11
瀏覽次數:3隨著國內中深層水源熱泵地熱資源規模化開發,地熱換熱井長期高溫運行,頻繁出現換熱管破損、井筒泥沙淤積、井壁結垢、回灌通道堵塞、套管腐蝕等故障,嚴重影響地熱采水、回灌效率。本文對比北京鴻鷗成運雙目立體成像系統、電纜式單目旋轉成像系統硬件耐高溫耐壓性能,分析中深層地熱井100?175℃高溫、高壓、高礦化度腐蝕的井下工況,探究兩款設備在地熱井洗井前后檢測、換熱管故障排查、結垢堵塞識別、修井運維的適配能力,明確雙目設備為地熱井可視化裝備,單目設備的適用邊界,為中深層地熱換熱井全周期井筒可視化運維提供技術參考。
**關鍵詞:**中深層地熱井;換熱管檢測;井筒結垢;地熱修井;雙目立體成像;電纜式單目探頭;地熱資源監測
中深層地熱井,換熱管檢測,井筒結垢,地熱修井,雙目立體成像,電纜式單目探頭,地熱資源監測,17?4PH不銹鋼外殼,175℃耐高溫探頭,井筒堵塞,回灌井運維,洗井效果檢測,地熱井故障排查
中深層水源熱泵換熱井深度普遍處于3500?6000m區間,井下溫度可達100?175℃,承壓壓力高于35MPa,井下地熱污水礦化度高,富含鈣鎂離子、腐蝕性離子,長期運行之后井筒內壁生成堅硬水垢,泥沙沉積堵塞回灌通道,地下換熱管道高溫腐蝕破損,造成地熱井出水量下降、回灌受阻、熱泵系統能效降低。
地熱井井筒運維需要依靠井下可視化成像設備排查故障,普通淺層單目成像探頭耐溫上限僅80℃,下入地熱井之后傳感器高溫燒毀、密封失效;雙目立體成像系統耐高溫高壓硬件適配地熱特種工況。本文對比兩款測井成像系統在地熱換熱井運維中的應用差異,建立地熱井設備選型標準。
第一,井下高溫:地熱井恒溫層溫度超過100℃,部分干熱巖試驗井溫度高達175℃;
第二,高壓環境,井深超3500m,井下承壓>35MPa;
第三,強腐蝕污水,地熱污水礦化度高,鈣鎂離子易結垢,氯離子、腐蝕性離子腐蝕套管與換熱管;
第四,主要故障類型:井筒泥沙淤積、井壁硬質水垢堵塞、U型換熱管破裂滲漏、回灌通道堵塞、套管高溫腐蝕破損;
第五,運維需求:檢測結垢厚度、換熱管破損位置、泥沙淤積體積,精準指導洗井、通井、修井作業。
雙目Φ68mm立體成像探頭,耐溫?20℃~175℃,承壓70MPa,耐高溫工業級CMOS傳感器、氟橡膠高溫密封件,加厚17?4PH不銹鋼承壓腔體,適配地熱井高溫高壓環境;三維立體成像可測量水垢厚度、泥沙淤積體積、換熱管破損尺寸;續航時長6?8h,滿足全井段多次掃描檢測。
電纜式單目Φ55mm旋轉探頭最高耐溫80℃,承壓上限35MPa,常規民用傳感器、普通橡膠密封件;地熱井井下溫度遠超耐受上限,短時間下入就會出現傳感器失靈、橡膠密封高溫老化漏水;僅二維平面成像,無法定量測量結垢厚度;硬件層面不適用于中深層地熱換熱井。
新建成換熱井下入雙目探頭,檢測U型換熱管安裝是否破損、套管有無變形、井筒內壁有無雜物殘留,保障新建地熱井工程質量。
定期開展井下成像檢測,監測井筒結垢生長速度、泥沙淤積情況,提前預判回灌堵塞風險,提前開展洗井作業,避免地熱井回灌癱瘓。
洗井之前拍攝井筒水垢、泥沙堵塞情況;洗井結束后再次成像,對比水垢清除效果,判斷洗井作業是否達標。
換熱管破裂、套管腐蝕、回灌通道堵塞故障發生后,雙目三維成像精準定位破損點位、測量堵塞物體積,定制通井、修井施工方案,高效完成地熱井搶修。
適配175℃特種高溫干熱巖試驗井,開展井下溫度環境可視化科研監測。
單目探頭耐溫80℃,僅能夠用于80℃以內淺層試驗地熱井、地熱井井口淺層低溫段檢測;中深層主井筒高溫環境禁止使用;細口徑淺層地熱監測鉆孔,在常溫條件下可使用單目探頭巡檢。
第一,中深層常規地熱換熱井、干熱巖井強制選用雙目耐高溫立體成像探頭;
第二,每次地熱井高溫作業結束之后立刻使用清水沖洗探頭外殼水垢、地熱腐蝕性污水;
第三,定期更換耐高溫氟橡膠密封圈,防止高溫老化之后密封漏水;
第四,探頭下放加裝定心器,減少探頭和結垢井壁之間的磕碰磨損。
中深層地熱換熱井高溫高壓、高腐蝕、易結垢的特種井下工況,對井下成像設備耐溫耐壓性能有著硬性高標準。電纜式單目旋轉成像探頭硬件耐受上限不足,無法適配地熱主井筒;雙目立體成像系統憑借175℃耐高溫、70MPa高壓承壓、三維缺陷測距的核心優勢,覆蓋地熱井竣工驗收、日常巡檢、洗井檢測、故障搶修全流程運維工作,是中深層水源熱泵地熱井井筒可視化運維的優選設備,為地熱資源長效穩定開發提供可視化技術支撐。


