|
WH311地熱井水位監(jiān)測儀的工作原理是什么?
WH311地熱井水位監(jiān)測儀的核心工作原理是 “通過測量井底水壓來推算水位高度”,本質上是一個高精度、耐高溫高壓的壓力傳感器。這是目前地熱井中最主流、最可靠的監(jiān)測方式。
液位感知:儀表核心是一個壓敏元件(如擴散硅),其電阻值會隨承受壓力(即水的靜壓)變化。這個壓力值(P)等于水位高度(h)乘以水的密度(ρ)和重力加速度(g),即 P = ρgh。
溫度補償(關鍵):
WH311 解決抽水試驗關鍵技術難題
1. 抗干擾技術:確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠
三重抗干擾設計:
物理抗干擾: 激光靜壓式測量基于絕對壓力,不受井壁反射、水霧干擾
安裝抗干擾: 固定在泵上方 3-5 米,避開抽水紊流區(qū),消除水面波動影響
信號抗干擾: 工業(yè)級電流信號 (4-20mA) 傳輸,抗電磁干擾能力強,傳輸距離達 5km
2. 深井 / 高溫環(huán)境適應方案
技術突破:
20MPa 防水 (2000m 水深),解決深井密封難題
高溫型可耐受 90℃,適用于地熱井監(jiān)測
鎧裝電纜設計,防止深井高壓導致電纜變形
即使在 1000m 深井、90℃高溫環(huán)境下,精度依然穩(wěn)定在 ±0.25% FS 以內
3. 無人值守監(jiān)測解決方案
技術亮點:
內置電池可持續(xù)工作 3-5 年,無需更換
自動記錄 + 存儲 10 萬 + 組數(shù)據(jù),完整捕捉抽水全過程
低電量自動預警,確保數(shù)據(jù)完整性
支持遠程監(jiān)控 (4G/NB-IoT),隨時隨地掌握試驗進展
4. 分層抽水試驗專用方案
技術創(chuàng)新:
與雙封隔器系統(tǒng)配合,實現(xiàn)各含水層獨立監(jiān)測
水位 + 水溫同步測量,精確判斷層間水力聯(lián)系
耐高溫高壓特性,適應地熱井分層測試
成功應用于貴州漁洞峽地熱田項目,區(qū)分三個熱儲層 (90℃、85℃、120℃),為開發(fā)方案提供精準參數(shù)
應用案例:WH311 在大型抽水試驗中的實戰(zhàn)表現(xiàn)
分層抽水試驗技術要求
1)抽水前準備
(1)校準地面流量測量時間和孔內儀器水位記錄時間,確保各系統(tǒng)時間的 一致。
(2)按設計位置下入封隔器后充氣,檢查上封隔器上部水位變化情況,驗 證封隔器分隔效果,靜置 4h 以上保證各層水位穩(wěn)定。
(3)封隔器之間抽水層位、上封隔器之上、下封隔器以下均需安裝水位傳 感器進行水位監(jiān)測。各層位監(jiān)測傳感器讀取數(shù)據(jù)間隔時間均為 1~2min,優(yōu)先采 用有線探頭實時監(jiān)測,對于中間層位和最下層可采用無線探頭。
2)試驗抽水
(1)抽水前,調整水泵抽水能力,使其在保證不吊泵的前提下抽最大降深, 初步評價含水段的富水性。對抽水段反復進行抽洗 3h 以上,直至孔內出水澄清 無沉淀物時為止。
(2)停泵進行水位恢復,在保證有線實時監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)誤差小于傳感器 自身誤差值,且停泵恢復時間達到 20h 以上方可開始正式抽水。
3)正式抽水
(1)采用試驗抽水初步得出的水泵流量進行正式抽水,保證水泵恒定功率 運行,采用水表或三角堰方法進行流量觀測。
(2)開泵上水 2min 后采取水樣 2 組。
(3)每層段采用 1 次降深進行抽水,記錄完整的水位下降和恢復過程。
(4)抽水水位穩(wěn)定后延續(xù)時間不少于 8h,正式抽水累計時間不得小于 30h。
(5)抽水試驗應連續(xù)進行。如抽水中斷,本次抽水段試驗成果作廢,待水 位恢復后重新開始抽水。
(6)抽水即將停泵之前采取水樣 2 組,其方法按有關規(guī)程要求進行。
(7)在抽水過程中遇有大雨,對水位、涌水量觀測產生影響時,應暫停抽 水。
(8)有條件的情況下在抽水過程中隨時繪制 Q=f(S)及 q=f(S)曲線,以便 及時發(fā)現(xiàn)和糾正抽水發(fā)生的錯誤
|