在地热资源勘察、地热井运行管控的相关工作当中,需要掌握井筒内部沿深度方向的温度梯度变化情况,地热井温度监测系统可以完成数百米至千米级别的地热井分层温度采集,获取不同深度位置地层温度实测数据,搭配物联网传输方案,实现无人值守条件下全天候不间断远程监测,为地热科研机构、地热开发单位提供连续完整的井温观测资料。
TD‑016C地热井高精度分层测温方案,就是面向800‑1000米深度地热井开发的
地热井温度监测产品,能够在井筒内部布设上百个温度测点,实现间隔十余米布设一组传感器,完成全井段分层温度采集。整套系统依托总线式数字温度传感技术,每一枚传感器都具备独立识别ID,多组传感器共同挂载在同一根测温电缆总线之上,线缆长度变化不会带来测温数值偏移,不需要对传感器做逐个现场校正。整套设备由测温线缆、收放线缆的作业机具、微功耗采集终端、云端监测平台共同组成,既可以在现场手持读取数据,也可以通过无线网络把数据上传云端平台远程查看。
设备在现场主要存在两种常见部署方式。第一种方式是将无线RTU采集器布置在检查井井内,地面浇筑水泥基座,安放暗箱式防水箱体,测温线缆下入地热井井筒之后,连接井内的采集终端就可以远程回传温度数据。这种布设方式可以缩短外部线缆敷设距离,降低施工的工作量,设备完成安装即可开展数据传输,适合间隔1‑2小时采集一次数据,完成数年周期低功耗长期监测,该方式并不适合需要几分钟就完成一轮高频次采集的科研场景。第二种部署方式,把RTU采集终端安装在户外立杆配套防水箱体当中,搭配太阳能供电组件,该方案可以做到短间隔高频次采集,适配科研机构高频观测需求,但是阴雨天太阳能供电条件会受到一定影响,只适合露天空旷、信号条件良好的点位,不适用于地埋井处于地下室的工况。
地热井温度监测作业下放测温线缆的过程,需要做好线缆防护,避免外层护套磕碰划伤,保护线缆耐压防水能力。传感器被金属护套包裹,地下地层温度变化平缓,线缆下放到位之后,需要等待井筒内部温度场恢复稳定,再进行正式的数据采集。接线工作严格区分总线的电源正负极以及信号线,避免总线短路,依据线缆敷设总长度匹配对应的供电电压。系统具备本地数据存储、异常报警、定时采集、历史曲线查询、报表导出打印等功能,支持GPRS、NB‑IoT、4G等多种无线传输方式,管理人员通过电脑、手机就可以远程调取各个深度点位的温度数据。
采集得到的地热井温度监测原始数据,能够用于地热井热梯度分析,热储层位研判,回灌作业前后井筒温度变化跟踪,也可以服务地热资源相关课题的试验观测,为地热开发方案编制提供实测基础资料。