[实用新型]用于泥岩地区的地源热泵钻井设备

说明书

技术领域

本实用新型属于钻井施工技术领域，具体涉及用于泥岩地区的地源热泵钻井设备。

背景技术

地源热泵是一种利用浅层地热资源（包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），实现由低温位热能向高温位热能转移，地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源。地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。地源热泵的效果取决于双U换热器的安装深度，而双U换热器的安装深度直接取决于地源井的钻井质量。因此，合适的地源井钻井设备不仅直接影响地源热泵的运行效果，同时也直接影响工程的成本。

目前常用的地源热泵钻井设备为履带多功能潜孔钻机，该钻井机能自行行走，体积庞大，需燃烧柴油提供强大的钻井进尺动力，工作过程中须配备大型空气压缩机及储气罐，而大型空气压缩机及储气罐移动极为不便。该钻井机工作过程须燃烧大量的柴油，同时大型空气压缩机须耗费大量的电力，直接造成工程成本的上升，同时该钻机及配套设备购置费用昂贵，维护成本高。

实用新型内容

为了解决现有地源热泵钻井设备的成本高、搬运困难的技术难题，本实用新型提供一种用于泥岩地区的地源热泵钻井设备，其具体结构如下：

用于泥岩地区的地源热泵钻井设备，包括一个钻进系统，钻进系统包含一个电机和一个钻机，此外本产品还设有机架系统和提升系统；

机架系统由底座1、立杆2、横担3、斜撑4、短管5和加强板6组成；其中，底座1为矩形框；在底座1的一对边上分别连接有加强板6，所述加强板6为金属条；在每个加强板6的中部均与一根立杆2相连接；一根横担3将两根立杆2的顶端连接在一起；在横担3上连接有一个短管5；短管5的管身与斜撑4的一端相连接，斜撑4的另一端撑在地面上，斜撑4的长度是立杆2长度的1.4倍以上；

钻进系统除包括电机9和钻机10外，还包括C形连接件7、滑槽8、钻杆11和吊耳16组成；其中，通过C形连接件7将电机9固定在钻机10的顶部；在钻机10的底部连有钻杆11；在钻机10的两侧分别设有一个滑槽8；所述滑槽8由滑槽连接杆和半圆形槽体组成，滑槽连接杆的一端与钻机10侧壁相连接，滑槽连接杆的另一端与半圆形槽体的外侧面相连接，半圆形槽体的内侧面82与立杆2杆身活动连接；在钻机10的顶部设有一个吊耳16；

提升系统由滑轮13、钢丝绳14和吊钩15组成；滑轮13固定在机架系统的横担3上，钢丝绳14的一端穿过滑轮13后与吊钩15相连接，吊钩15与钻进系统中的吊耳16相连接，钢丝绳14的另一端与卷扬机相连接。

有益的技术效果：

本产品的进尺动力主要靠钻机10及电机9的自重，无须空压机及储气装置，使在泥岩地区钻地源热泵换热井的工程造价大幅下降降幅达30%左右，同时具有节约能源、降低劳动强度、缩短工期、成孔率高、下管速度快等优点；此外，本产品还配备泥浆循环泵，能够将泥浆通过空心的钻杆11注入井底，最后通过钻杆11与井壁间隙流出，从而起到固壁作用。

附图说明

图1为本产品的立体示意图。

图2为图1的主视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1中C形连接件的立体示意图。

图5为图1中滑槽的立体示意图。

图中序号为：底座1、立杆2、横担3、斜撑4、短管5、加强板6、C形连接件7、滑槽8、电机9、钻机10、钻杆11、注浆口12、滑轮13、钢丝绳14、吊钩15、吊耳16、外侧面81、内侧面82。

具体的实施方式

现结合附图详细介绍本实用新型的结构特点。

参见图1，用于泥岩地区的地源热泵钻井设备，由机架系统、钻进系统和提升系统三部分组成。