本發(fā)明屬于鉆孔測溫,具體地涉及一種海底內鉆孔巖壁的測溫裝置。
背景技術:
1、人類社會發(fā)展依靠的陸地資源越來越匱乏,而在巖層及海底當中蘊含著豐富的自然資源,地熱探測通過測量海底熱流值、熱梯度和熱液異常區(qū)域,能夠精準定位礦化體的分布范圍和埋藏深度;還可以揭示礦床的成因、規(guī)模和分布特征。其是研究礦物的重要手段之一。
2、傳統(tǒng)的鉆孔測溫系統(tǒng)一般通過對巖層垂直鉆深孔,以孔內綜合測井的井液(海水)溫度獲取地溫數據。通過測溫探頭測量鉆孔內井液(海水)溫度來間接反映巖層(巖壁)溫度;該方法存在一定缺陷,鉆孔內水體與井液(海水)連通,巖層(巖壁)與井液(海水)之間的熱量交換需要花費大量的時間才能達到平衡,由于井液(海水)量足夠大,測得的井液(海水)溫度與巖層(巖壁)溫度存在差異,以鉆孔中井液(海水)的溫度和溫度梯度來替代巖層(巖壁)的地溫和地溫梯度,其數值存在明顯差異。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題,本發(fā)明提出了一種海底內鉆孔巖壁的測溫裝置。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案如下:一種海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,包括:
3、外框架;
4、貼壁模塊,所述貼壁模塊安裝于所述外框架內,并通過彈性機構沿外框架發(fā)生相對運動,調整所述貼壁模塊與巖壁面的適配度;
5、隔水模塊,所述隔水模塊安裝于所述外框架與所述貼壁模塊之間,并包覆所述貼壁模塊;
6、測溫模塊,所述測溫模塊安裝于所述外框架內,并通過貼壁模塊測量巖壁的溫度;
7、連桿機構,所述連桿機構安裝于所述外框架、所述貼壁模塊以及所述隔水模塊之間;當所述貼壁模塊通過彈性機構發(fā)生運動時,所述隔水模塊通過連桿機構進行自適應調整,并實時抵觸在巖壁面上。
8、進一步地,所述外框架包括位于上下兩部的端板、安裝于兩端板之間的側板、安裝于兩端板之間的背板;兩端板與兩側板之間形成第一安裝腔。
9、進一步地,所述貼壁模塊包括貼壁外框架、貼壁內框架、貼壁隔層、貼壁金屬塊;
10、所述貼壁外框架通過彈性機構安裝于所述第一安裝腔內;所述貼壁內框架安裝于所述貼壁外框架內,且所述貼壁外框架與所述貼壁內框架之間設置有第二安裝腔;所述貼壁隔層安裝于所述貼壁內框架內,所述貼壁金屬塊安裝于所述貼壁隔層內。
11、進一步地,所述測溫模塊通過法蘭盤安裝于所述貼壁內框架上,并與所述貼壁金屬塊配合。
12、進一步地,所述貼壁外框架上開設有若干安裝孔,若干所述安裝孔內依次插接有限位螺栓,所述貼壁外框架通過限位螺栓安裝于所述背板上,所述貼壁外框架通過限位螺栓軸向移動。
13、進一步地,所述彈性機構包括若干彈簧,若干所述彈簧對應若干所述限位螺栓設置,所述彈簧套設于所述限位螺栓上,且所述彈簧兩端分別抵接于所述貼壁外框架與所述背板上。
14、進一步地,所述隔水模塊包括隔水罩、隔水罩框架;
15、所述隔水罩安裝于所述隔水罩框架上,所述隔水罩安裝于所述第二安裝腔內,并能夠在第二安裝腔內軸向移動。
16、進一步地,所述連桿機構包括擺臂、第一軸桿、第二軸桿、第三軸桿;
17、所述擺臂沿其長度方向開設有滑移腔,所述擺臂背離滑移腔一側開設有軸孔;
18、所述第一軸桿安裝于所述側板上,所述第二軸桿安裝于所述貼壁外框架上,所述第三軸桿安裝于所述隔水罩框架上;
19、所述擺臂通過軸孔鉸接于所述第一軸桿上,所述第二軸桿和所述第三軸桿插接于擺臂的滑移腔內。
20、進一步地,所述測溫模塊由溫度傳感器包裹傳感器金屬保護罩后與線纜硫化成型。
21、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
22、(1)本發(fā)明所提供的測溫裝置可以實現(xiàn)溫度傳感器的貼壁測量,即使由于鉆孔巖壁層并非完全光平滑,溫度也可以通過貼壁金屬塊傳遞給溫度傳感器,并且貼壁金屬塊周圍設置有貼壁隔層減緩與海水之間的熱交換。
23、(2)本裝置采用被動式的貼壁測溫裝置,由于鉆井內空間較小,部分鉆井內有很高的溫度,設置電子倉面臨著溫度、壓力、空間的約束,故被動式的貼壁測溫裝置更加適用于鉆井內巖壁溫度的測量。
24、(3)本裝置包括隔水模塊,隔水模塊采用非金屬柔性材料,當測溫裝置在貼壁測量時,可最大限度的減少海水與測量點之間的流通,以降低熱交換,提高測量的精確度。
1.一種海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述外框架(1)包括位于上下兩部的端板(11)、安裝于兩端板(11)之間的側板(12)、安裝于兩端板(11)之間的背板(13);兩端板(11)與兩側板(12)之間形成第一安裝腔。
3.根據權利要求2所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述貼壁模塊(2)包括貼壁外框架(21)、貼壁內框架(22)、貼壁隔層(23)、貼壁金屬塊(24);
4.根據權利要求3所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述測溫模塊(5)通過法蘭盤安裝于所述貼壁內框架(22)上,并與所述貼壁金屬塊(24)配合。
5.根據權利要求3所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述貼壁外框架(21)上開設有若干安裝孔,若干所述安裝孔內依次插接有限位螺栓,所述貼壁外框架(21)通過限位螺栓安裝于所述背板(13)上,所述貼壁外框架(21)通過限位螺栓軸向移動。
6.根據權利要求5所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述彈性機構(3)包括若干彈簧,若干所述彈簧對應若干所述限位螺栓設置,所述彈簧套設于所述限位螺栓上,且所述彈簧兩端分別抵接于所述貼壁外框架(21)與所述背板(13)上。
7.根據權利要求5所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述隔水模塊(4)包括隔水罩(41)、隔水罩框架(42);
8.根據權利要求7所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述連桿機構(6)包括擺臂(61)、第一軸桿(62)、第二軸桿(63)、第三軸桿(64);
9.根據權利要求4所述的海底內鉆孔巖壁的測溫裝置,其特征在于:所述測溫模塊(5)由溫度傳感器包裹傳感器金屬保護罩后與線纜硫化成型。