CN109236280A - 一种用于干热岩探测的穿孔装置 - Google Patents

一种用于干热岩探测的穿孔装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于干热岩探测的穿孔装置，包括有钻头和探测电路，所述探测电路包括有主控模块、激光探测模块、定位模块和驱动模块，所述主控模块连接驱动模块，用于接收激光探测模块和定位模块的信息，反馈给驱动模块；所述激光探测模块连接主控模块，用于生成平地作业的基准参照面；所述定位模块连接主控模块，用于估测干热岩的位置；所述驱动模块连接钻头，用于驱动钻头的工作。设置探测电路精确穿孔装置的工作，简单易操作，方便了使用者操作。

Description

一种用于干热岩探测的穿孔装置
技术领域
本发明属于钻孔设备领域，尤其涉及一种用于干热岩探测的穿孔装置。
背景技术
干热岩是一种地热资源。在学术界，干热岩有时被称为“热干岩”，其英文名称为“Hot Dry Rock”。干热岩的分布几乎遍及全球，用一些科学家的话说，它是无处不在的资源。从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。目前干热岩开发利用潜力最大的地方，是新火山活动区，或地壳已经变薄的地区，这些地区主要位于全球板块或构造地体的边缘。
目前，干热岩热地能的开采主要采用钻井压裂的方式，但是其使用的穿孔装置対使用者的要求极高，难以操作。
发明内容
本发明为了解决干热岩探测的穿孔装置对使用者的要求极高和装置难以操作的问题，而提供一种便于操作的用于干热岩探测的穿孔装置。
本发明一种用于干热岩探测的穿孔装置，包括有钻头和探测电路，所述探测电路包括有主控模块、激光探测模块、定位模块和驱动模块，所述主控模块连接驱动模块，用于接收激光探测模块和定位模块的信息，反馈给驱动模块；所述激光探测模块连接主控模块，用于生成平地作业的基准参照面；所述定位模块连接主控模块，用于估测干热岩的位置；所述驱动模块连接钻头，用于驱动钻头的工作。
进一步地，所述探测电路进一步包括有记忆模块，其连接驱动模块，用于储存钻头的位置信息；当干热岩探测工作暂停后需要重新启动穿孔装置，记忆模块存储暂停前钻头的位置，将位置信息反馈给驱动模块，驱动模块驱动钻头回到暂停前位置。
进一步地，所述激光探测模块包括有激光发射器、激光接收器和光电传感器，所述激光发射器发出的激光束通过一组透镜处理变成平行光，干热岩挡住光束，所述激光接收器上产生信号，通过光电传感器将此信号传到主控模块上，主控模块进行计算后反馈给激光探测模块，激光探测模块生成平地作业的基准参照面。
进一步地，所述探测电路进一步包括有采集模块，其连接钻头，用于采集钻头工作的倾斜角度、压力和钻孔深度。
进一步地，所述采集模块包括有角度传感器、压力传感器和位移传感器。
本发明一种用于干热岩探测的穿孔装置在其钻头内设有探测电路，探测电路中设有激光探测模块、定位模块、记忆模块，激光探测模块方便钻头作业，定位模块衡量钻头的钻孔深度，记忆模块帮助钻头矫正孔的中心位置，便于使用者精确探测，简单易操作。
附图说明
图1为本发明的一种用于干热岩探测的穿孔装置的框架图。
图2为本发明的一种用于干热岩探测的穿孔装置的结构图。
图中，1为主控模块，2为激光探测模块，21为激光发射器，22为激光接收器，23为光电传感器，3为定位模块，4为采集模块，41为角度传感器，42为压力传感器，43为位移传感器，5为记忆模块，6为驱动模块，7为钻头。
具体实施方式
参照图1-2，本实施例中，一种用于干热岩探测的穿孔装置，包括有钻头7和探测电路，所述探测电路包括有主控模块1、激光探测模块2、定位模块3和驱动模块6，所述主控模块1连接驱动模块6，用于接收激光探测模块2和定位模块3的信息，反馈给驱动模块6；所述激光探测模块2连接主控模块1，用于生成平地作业的基准参照面；所述定位模块3连接主控模块1，用于估测干热岩的位置；所述驱动模块6连接钻头7，用于驱动钻头7的工作。
所述探测电路进一步包括有记忆模块5，其连接驱动模块6，用于储存钻头7的位置信息；当干热岩探测工作暂停后需要重新启动穿孔装置，记忆模块5存储暂停前钻头7的位置，将位置信息反馈给驱动模块6，驱动模块6驱动钻头7回到暂停前位置。
所述激光探测模块2安装于钻头7的前端周壁边缘，包括有激光发射器21、激光接收器22和光电传感器23，所述激光发射器21发出的激光束通过一组透镜处理变成平行光，干热岩挡住光束，所述激光接收器22上产生信号，通过光电传感器23将此信号传到主控模块1上，主控模块进1行计算后反馈给激光探测模块2，激光探测模块2生成平地作业的基准参照面。
定位模块3和驱动模块6为安装于主控模块1电路板上的元件，所述定位模块3与主控模块1电连接，通过获取经激光接收器反馈回来的探测信号，以估测干热岩的位置；所述驱动模块6与主控模块1和钻头7电连接，根据主控模块发的工作指令驱动钻头7的工作。
所述探测电路进一步包括有采集模块4，其安装于钻头7的侧壁上，用于采集钻头7工作的倾斜角度、压力和钻孔深度。所述采集模块4包括有角度传感器41、压力传感器42和位移传感器43，可分别感测钻孔过程中，钻头钻进角度、所受压力以及钻头下钻位移与预测钻头位移的偏差，并及时通过比对反馈修正。
探测钻孔时，通过激光探测模块的激光发射器21发出激光信号，当激光信号感测到激光接收器时，干热岩挡住光束，所述激光接收器22上产生信号，反馈至主控信息干热岩的作业基准参照面，经定位模块比对分析获得干热岩的定位信息，通过主控模块向驱动模块发出控制指令，驱动钻头向所获取干热岩的定位方向和深度进行钻孔，实现干热岩钻孔探测的实时偏差调整修正，预测干热岩的定位和深度信息，为深度钻孔探测提供必要的保障。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (4)

1.一种用于干热岩探测的穿孔装置，包括有钻头和探测电路，其特征在于：所述探测电路包括有主控模块、激光探测模块、定位模块和驱动模块，所述主控模块连接驱动模块，用于接收激光探测模块和定位模块的信息，反馈给驱动模块；所述激光探测模块连接主控模块，用于生成平地作业的基准参照面；所述定位模块连接主控模块，用于估测干热岩的位置；所述驱动模块连接钻头，用于驱动钻头的工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于干热岩探测的穿孔装置，其特征在于：所述探测电路进一步包括有记忆模块，其连接驱动模块，用于储存钻头的位置信息。
3.根据权利要求1所述的一种用于干热岩探测的穿孔装置，其特征在于：所述激光探测模块安装于钻头的前端周壁边缘，包括有激光发射器、激光接收器和光电传感器，所述激光发射器发出的激光束通过一组透镜处理变成平行光，干热岩挡住光束，所述激光接收器上产生信号，通过光电传感器将此信号传到主控模块上，主控模块进行计算后反馈给激光探测模块，激光探测模块生成平地作业的基准参照面。
4.根据权利要求2所述的一种用于干热岩探测的穿孔装置，其特征在于：所述探测电路进一步包括有采集模块，其安装于钻头的侧壁上，用于采集钻头工作的倾斜角度、压力和钻孔深度。
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