一种泵下加药阻垢系统

1.本发明涉及地热供暖技术领域，具体涉及一种泵下加药阻垢系统。


背景技术：

2.我国华北地区冬季雾霾严重，建筑采暖进一步加重了雾霾，现阶段对清洁能源采暖技术需求迫切。华北地区的岩溶型地热储量大，易开采，目前是该区清洁能源采暖的主力军。在岩溶热储开采过程中，井下碳酸钙结垢比较普遍，特别是泵管和深井泵以下位置的结垢，处理较难，给安全生产带来了较大的阻碍。通过物理的方法处理深井泵以下位置的碳酸钙结垢，工艺复杂，费用高。采用添加化学药剂(也叫加药，加阻垢剂)的方法防垢，系统简单，操作容易，不改变现有供暖工艺，费用低，是一种可供选择的阻垢方法。


技术实现要素：

3.为解决深井泵以下碳酸钙结垢难题并确保阻垢系统安全稳定运行，本发明提出了一种泵下加药阻垢系统。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
5.一种泵下加药阻垢系统，包括深入地下作业的泵室管，所述泵室管内设有深井泵，所述深井泵上连接有泵管的一端，所述泵管向上延伸并有部分伸出所述泵室管且所述泵管的另一端被固定在所述泵室管的上端；所述深井泵通过加注管线固定管连接有阻垢剂分液喷头，所述阻垢剂分液喷头通过加注管线连通有用于补给阻垢剂的阻垢剂箱。
6.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述泵管通过地热井法兰固定在所述泵室管的上端，且所述泵管伸出所述泵室管的部分具有地热井出水口。
7.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述加注管线固定管的上端连接在所述深井泵上，所述加注管线固定管的下端与所述阻垢剂分液喷头相连，所述加注管线固定管用于固定阻垢剂分液喷头和井下加注管线的泵下部分。由于深井泵以下水流速度较高，如果井下加注管线以及阻垢剂分液喷头不固定，容易造成加药管线左右摆动和上下晃动，导致加药管线磨损和泄露。
8.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述加注管线固定管由多段管连接而成。易于组装和拆卸。深井泵以下的碳酸钙结垢位置，由热储参数决定，其中地热流体的温度，流量，压力(包括不凝气体的分压)，是几个最重要的决定参数。随着热储参数的不同，结垢位置也不同，有时结垢位置深达上千米。为了安装和拆卸方便，加注管线固定管设计成多段。
9.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述加注管线包括井下加注管线和地面加注管线，其中，所述井下加注管线的上端与地热井法兰上的活接头相连，所述井下加注管线的下端与阻垢剂分液喷头相连；所述地面加注管线的一端连接地热井法兰上的活接头，另一端连接至与阻垢剂箱连通的管道。
10.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述与阻垢剂箱连通的管道上设有压
力表，绞盘，调节阀，流量计，计量泵和关断阀。
11.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述井下加注管线与所述泵管重合部分被固定在泵管上，所述井下加注管线与所述加注管线固定管重合部分被固定在加注管线固定管上。
12.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述阻垢剂箱的外侧面伤装有液位计。
13.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述阻垢剂分液喷头为薄壁圆管，其侧面钻有多个直径1.5mm的出液孔。由于地热流体容易含砂或者其它固体颗粒，为防止堵塞，阻垢剂分液喷头设计成多个出液孔，且开孔方向与水流方向垂直。
14.如上所述的泵下加药阻垢系统，进一步地，所述加注管线固定管和所述井下加注管线根据结垢位置的变化进行加长和缩短设置。地热热储的参数，随着开采时间的变化会发生变化，特别是温度和压力容易产生变化。热储温压的变化，导致结垢位置发生变化，因此，阻垢剂的加注位置也要发生相应的变化。基于此，加注管线固定管和井下加注管线设计成可加长和缩短的形式。
15.本发明与现有技术相比，其有益效果在于：深井泵以下专门安装了加注管线固定管，用于固定阻垢剂分液喷头和井下加注管线的泵下部分，防止井下加注管线以及阻垢剂分液喷头左右摆动和上下晃动。加注管线固定管，由多段管连接而成，易于组装和拆卸。加注管线固定管和井下加注管线，可以根据结垢位置的变化进行加长和缩短。阻垢剂分液喷头为薄壁圆管，其侧面钻有多个直径1.5mm的出液孔，开孔方向与水流方向垂直，防止固体颗粒堵塞。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为一种泵下加药阻垢系统的结构示意图。
18.图中，1、地热井出水口；2、地热井法兰；3、泵管；4、泵室管；5、深井泵6、加注管线固定管；7、阻垢剂分液喷头；8、井下加注管线；9、活接头；10、地面加注管线；11、压力表；12、绞盘；13、调节阀；14、流量计；15、计量泵；16、关断阀；17、阻垢剂箱；18、液位计。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.实施例：
21.需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方
法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.参见图1，图1为一种泵下加药阻垢系统的结构示意图，为解决深井泵以下碳酸钙结垢难题并确保阻垢系统安全稳定运行，本发明提出了一种泵下加药阻垢系统，其包括深入地下作业的泵室管4，所述泵室管4内设有深井泵5，所述深井泵5上连通有泵管3的一端，所述泵管3向上延伸并有部分伸出所述泵室管4且所述泵管3的另一端被固定在所述泵室管4的上端；所述深井泵5通过加注管线固定管6连接有阻垢剂分液喷头7，所述阻垢剂分液喷头7通过加注管线连通有用于补给阻垢剂的阻垢剂箱17。具体的，泵室管4直径406mm，深度480m。深井泵5下入深度200米，泵管3直径159mm。结垢位置位于深井泵5以下，位置为井下260m。阻垢剂加注位置为井下400m。
26.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述泵管3通过地热井法兰2固定在所述泵室管4的上端，且所述泵管3伸出所述泵室管4的部分具有地热井出水口1。
27.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述加注管线固定管6的上端连接在所述深井泵5上，所述加注管线固定管6的下端与所述阻垢剂分液喷头7相连，所述加注管线固定管6用于固定阻垢剂分液喷头7和井下加注管线8的泵下部分。具体的，泵室管4直径406mm，深度480m。深井泵5下入深度200米，泵管3直径159mm。结垢位置位于深井泵5以下，位置为井下260m。阻垢剂加注位置为井下400m。由于深井泵5以下水流速度较高，如果井下加注管线8以及阻垢剂分液喷头7不固定，容易造成加药管线左右摆动和上下晃动，导致加药管线磨损和泄露。
28.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述加注管线固定管6由多段管连接而成。易于组装和拆卸，每段长度6m，采用活接头9连接。深井泵5以下的碳酸钙结垢位置，由热储参数决定，其中地热流体的温度，流量，压力(包括不凝气体的分压)，是几个最重要的决定参数。随着热储参数的不同，结垢位置也不同，有时结垢位置深达上千米。为了安装和拆卸方便，加注管线固定管6设计成多段。
29.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述加注管线包括井下加注管线8和地面加注管线10，其中，所述井下加注管线8的上端与地热井法兰2上的活接头9相连，所述
井下加注管线8的下端与阻垢剂分液喷头7相连；所述地面加注管线10的一端连接地热井法兰2上的活接头9，另一端连接至与阻垢剂箱17连通的管道。具体地，井下和地面加注管线10为无缝钢管，直径6mm，壁厚1mm，材质为316l。
30.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述与阻垢剂箱17连通的管道上设有压力表11，绞盘12，调节阀13，流量计14，计量泵15和关断阀16。具体地，绞盘12直径为600mm，便于将加注管线收集在绞盘12上。加注管线与地热井法兰2采用活接头9连接，便于拆卸和脱开，易于安装加注管线和提泵。通过调节阀13控制阻垢剂的加注量。
31.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述井下加注管线8与所述泵管3重合部分被固定在泵管3上，所述井下加注管线8与所述加注管线固定管6重合部分被固定在加注管线固定管6上。
32.作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述阻垢剂箱17的外侧面伤装有液位计18。具体地，液位计18用于显示阻垢剂的液量，同时带有低液位报警功能。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
34.上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。