一种地热井除垢装置及清洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种地热井除垢装置及清洗方法，涉及地热井除垢领域

【技术实现步骤摘要】
一种地热井除垢装置及清洗方法


[0001]本专利技术涉及地热井除垢
，特别是涉及一种地热井除垢装置及清洗方法
。

技术介绍

[0002]地热能是一种清洁无污染的地球资源，通常用于发电
、
建筑取暖
、
温泉洗浴等领域
。
由于地热水中含有大量的钙离子和碳酸根离子，地热井长期运行后容易出现井壁结垢的情况，严重影响了地热井的出水量和产热能力
。
[0003]如授权公告号为
CN113565467B、
授权公告日为
2023.06.13
的中国专利技术专利公开了一种伞状地热井除垢装置及其除垢方法，伞状地热井除垢装置包括：井下除垢系统
、
管道系统和地面辅助系统，井下除垢系统主要包括骨架
、
弹簧机构
、
高强度透水布和刀头，骨架的根部与空心钻杆的底部铰接，骨架倾斜向上设置，刀头分别安装于骨架的自由端，刀头上设置喷药孔，相邻骨架之间的扇形区域设置有高强度透水布；管道系统包括空心钻杆
、
注药主管道
、
注药支管道和由注药管道与空心钻杆之间的环状空隙组成的抽采通道；地面辅助系统包括钻机
、
注药泵
、
抽采泵和过滤装置
。
[0004]现有技术中的除垢方法是先将化学除垢药剂喷至井壁的钙垢生成区，通过空心钻杆驱动刀头沿井壁旋转上升，并将钙垢切削清除，钙垢碎渣在抽采泵的作用下排出井筒
。<br/>[0005]但是，不同深度的井壁钙垢存在薄厚差别，工作时，若刀头在某一位置的旋转时间短，则可能无法有效清除钙垢；由于弹簧机构使刀头压紧地热井的内壁，若刀头旋转时间长，则容易对地热井的井壁造成磨损破坏，难以实现在保护井管内壁的同时高效清除井壁钙垢的目的
。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种地热井除垢装置及清洗方法，以解决由于不同深度的井壁钙垢存在薄厚差别，刀头可能无法有效清除钙垢或对地热井的井壁造成磨损破坏，难以实现在保护井管内壁的同时高效清除井壁钙垢的问题
。
[0007]本专利技术的地热井除垢装置的技术方案为：
[0008]地热井除垢装置包括传动杆
、
平面四连杆机构
、
辊刀结构和收集滤网，所述传动杆的一端设有连接部，所述连接部用于与钻杆止转配合，所述收集滤网安装于所述传动杆的另一端，所述平面四连杆机构与所述传动杆的中部铰接相连；
[0009]所述平面四连杆机构的形状为平行四边形，其包括第一连杆
、
第二连杆
、
第三连杆和第四连杆，所述第一连杆
、
所述第二连杆平行于所述传动杆的轴线方向间隔设置，所述第三连杆分别与所述第一连杆
、
所述第二连杆铰接相连，所述第四连杆分别与所述第一连杆
、
所述第二连杆铰接相连；
[0010]所述传动杆上设置有第一铰轴和第二铰轴，所述第三连杆与所述第一铰轴相连，所述第四连杆与所述第二铰轴相连，所述第一铰轴与所述第二铰轴之间的距离等于所述第一连杆
/
所述第二连杆的长度，所述第一连杆
、
所述第二连杆上分别转动安装有辊刀结构；
[0011]所述第三连杆
、
所述第四连杆的长度均小于井管的内径，以在所述平面四连杆机构展开至最大转动轮廓时，使所述第一连杆的辊刀结构
、
所述第二连杆的辊刀结构分别与井管的内壁间隙配合
。
[0012]进一步的，所述第三连杆的中点与所述第一铰轴相连，所述第四连杆的中点与所述第二铰轴相连，所述第一铰轴的铰接轴线
、
所述第二铰轴的铰接轴线分别与所述传动杆的轴线方向垂直设置
。
[0013]进一步的，所述传动杆上开设有第一径向孔和第二径向孔，所述第一铰轴安装于所述第一径向孔中，且所述第一铰轴的铰接轴线垂直于所述第一径向孔的开孔方向布置；所述第二铰轴安装于所述第二径向孔中，且所述第二铰轴的铰接轴线垂直于所述第二径向孔的开孔方向布置
。
[0014]进一步的，所述第一连杆的辊刀结构为第一辊刀结构，所述第二连杆的辊刀结构为第二辊刀结构，所述第一辊刀结构
、
所述第二辊刀结构的轮廓均为梭形体，所述第一辊刀结构的转动轴线
、
所述第二辊刀结构的转动轴线沿梭形体的长轴方向设置
。
[0015]进一步的，所述第一辊刀结构包括第一套筒和螺旋形刀片，所述第一套筒转动安装于所述第一连杆上，所述螺旋形刀片固定连接于所述第一套筒的外壁；
[0016]所述第二辊刀结构包括第二套筒和多个直刀片，所述第二套筒转动安装于所述第二连杆上，多个所述直刀片固定连接于所述第二套筒的外壁，且多个所述直刀片关于所述第二套筒的中轴线呈辐射状布置
。
[0017]进一步的，所述第一辊刀结构设置于所述第一连杆的中部，所述第二辊刀结构设置于所述第二连杆的中部，且两个所述辊刀结构的质量相等；在所述平面四连杆机构展开至最大转动轮廓时，所述第一辊刀结构和所述第二辊刀结构动平衡分布
。
[0018]进一步的，所述第一径向孔与所述第二径向孔的形状相同，所述第一径向孔包括两个对称设置的喇叭形开口，两个所述喇叭形开口方向朝所述传动杆的径向布置，两个所述喇叭形开口相连通构成通孔
。
[0019]进一步的，所述传动杆远离所述连接部的端部安装有伞型支架，所述伞型支架包括主伞骨和多个伞杆，所述主伞骨与所述传动杆之间连接有轴承，多个所述伞杆关于所述主伞骨周向间隔分布，且多个所述伞杆分别与所述主伞骨铰接相连，所述伞杆远离所述主伞骨的端部安装有滚轮，所述收集滤网连接于多个所述伞杆的端部下侧
。
[0020]进一步的，所述主伞骨上安装有滑环和弹性件，所述滑环与所述主伞骨滑动配合，所述滑环与多个所述伞杆之间分别铰接有支杆，所述主伞骨上还设有凸缘，所述弹性件设置于所述凸缘和所述滑环之间，以通过所述滑环带动所述伞型支架张开
。
[0021]本专利技术的应用地热井除垢装置的清洗方法的技术方案为：
[0022]应用上述地热井除垢装置的清洗方法，包括以下步骤：
[0023]S1、
先拆除地热井的井口装置，向地热井中投加除垢药剂，闭井进行化学反应达到
12h
至
24h
之间的任意时长；
[0024]S2、
在井口地面固定安装钻机设备，将地热井除垢装置的传动杆与钻机设备相连，在传动杆与钻机设备之间依次增加钻杆，使地热井除垢装置入井至设定深度；
[0025]S3、
启动钻机设备驱动地热井除垢装置转动，平面四连杆机构和辊刀结构绕传动杆公转，在旋转离心力作用下，平面四连杆机构朝径向扩张方向展开，使辊刀结构向外压紧
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地热井除垢装置，其特征是，包括传动杆
、
平面四连杆机构
、
辊刀结构和收集滤网，所述传动杆的一端设有连接部，所述连接部用于与钻杆止转配合，所述收集滤网安装于所述传动杆的另一端，所述平面四连杆机构与所述传动杆的中部铰接相连；所述平面四连杆机构的形状为平行四边形，其包括第一连杆
、
第二连杆
、
第三连杆和第四连杆，所述第一连杆
、
所述第二连杆平行于所述传动杆的轴线方向间隔设置，所述第三连杆分别与所述第一连杆
、
所述第二连杆铰接相连，所述第四连杆分别与所述第一连杆
、
所述第二连杆铰接相连；所述传动杆上设置有第一铰轴和第二铰轴，所述第三连杆与所述第一铰轴相连，所述第四连杆与所述第二铰轴相连，所述第一铰轴与所述第二铰轴之间的距离等于所述第一连杆
/
所述第二连杆的长度，所述第一连杆
、
所述第二连杆上分别转动安装有辊刀结构；所述第三连杆
、
所述第四连杆的长度均小于井管的内径，以在所述平面四连杆机构展开至最大转动轮廓时，使所述第一连杆的辊刀结构
、
所述第二连杆的辊刀结构分别与井管的内壁间隙配合
。2.
根据权利要求1所述的地热井除垢装置，其特征是，所述第三连杆的中点与所述第一铰轴相连，所述第四连杆的中点与所述第二铰轴相连，所述第一铰轴的铰接轴线
、
所述第二铰轴的铰接轴线分别与所述传动杆的轴线方向垂直设置
。3.
根据权利要求2所述的地热井除垢装置，其特征是，所述传动杆上开设有第一径向孔和第二径向孔，所述第一铰轴安装于所述第一径向孔中，且所述第一铰轴的铰接轴线垂直于所述第一径向孔的开孔方向布置；所述第二铰轴安装于所述第二径向孔中，且所述第二铰轴的铰接轴线垂直于所述第二径向孔的开孔方向布置
。4.
根据权利要求2所述的地热井除垢装置，其特征是，所述第一连杆的辊刀结构为第一辊刀结构，所述第二连杆的辊刀结构为第二辊刀结构，所述第一辊刀结构
、
所述第二辊刀结构的轮廓均为梭形体，所述第一辊刀结构的转动轴线
、
所述第二辊刀结构的转动轴线沿梭形体的长轴方向设置
。5.
根据权利要求4所述的地热井除垢装置，其特征是，所述第一辊刀结构包括第一套筒和螺旋形刀片，所述第一套筒转动安装于所述第一连杆上，所述螺旋形刀片固定连接于所述第一套筒的外壁；所述第二辊刀结构包括第二套筒和多个直刀片，所述第二套筒转动安装于所述第二连杆上，多个所述直刀片固定连接于所述第二套筒的外壁，且多个所述直刀片关于所述第二套筒的中轴线呈辐射状布置
。6.
根据权利要求5所述的地热井除垢装置，其特征是，所述第一辊刀结构设置于所述第一连杆的中部，所述第二辊刀结构设置于所述第二连杆的中部，且两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁军，李俊锋，闸小辉，崔晓亮，宋斌，陈亮，王新元，李宗祥，彭瑶瑶，王超远，陈晶晶，肖宁，
申请(专利权)人：河南省有色工程勘察有限公司，
类型：发明
国别省市：