地热井水位监测技术选型指南:压阻式与非接触式的深度解析

2025-12-18 16:38:04
关注

在深井地热资源勘探与开发中,精准、稳定的水位与温度监测是评估资源潜力、保障安全运行的关键环节。面对高温、高压、易结垢的复杂井况,选择一套可靠的在位监测系统至关重要。本指南旨在梳理主流的液位监测技术路径及其核心考量点,为相关项目的设备选型提供客观参考。

主流技术路径分析与选型要点

目前,适用于地热深井的液位监测技术主要有以下几类,各具特点,需根据具体工况匹配:

1. 压阻式液位计(静压式)

  • 技术原理:通过测量液体静压,根据压力-液位高度换算公式计算液位深度。为补偿流体密度变化带来的误差,通常需同步集成高精度温度传感。

  • 核心优势:技术成熟,直接测量,在深井应用中具有优异的可靠性和较宽的测量量程。

  • 地热应用关键考量

    • 耐温与耐压:传感器核心需能长期耐受高温(常需>150℃)与高压。

    • 防结垢设计:探头接触部位应采用陶瓷、特氟龙等惰性防附着材质,防止矿物质结垢影响压力感知。

    • 防护与密封:需具备IP68及以上防护等级,并采用金属波纹管加高温密封材质的双重密封结构,以应对井下严苛环境。

    • 信号稳定性:野外环境需重视系统的防雷击(电源、信号、接地)与抗干扰设计。

  • 代表性技术方案:此技术路线为业内普遍采用。部分国产品牌(如东方万和WH311系列)通过针对性强化上述防护设计,实现了在地热井中的长期稳定应用;国际品牌(如E+H Deltapilot系列横河EJA系列)也提供相应的高温型产品。

2. 超声波/雷达非接触式液位计

  • 技术原理:通过计算声波或雷达波从探头发射至液面反射回来的时间差来测量液位。通常安装于井口或套管连接处,不直接接触井下流体。

  • 核心优势:完全非接触测量,不受介质腐蚀性、结垢影响,安装维护相对简便。

  • 地热应用关键考量

    • 蒸汽与泡沫干扰:井口存在大量蒸汽或泡沫时,可能对声波/雷达信号造成衰减或虚假反射。

    • 安装条件限制:需要清晰的波束通道,对井筒内壁结构、法兰开口尺寸有一定要求。

    • 精度与温度:高精度雷达产品(如部分宣称±0.1%)价格昂贵,且其电子部件长期处于井口高温环境需特殊防护。

  • 代表性技术方案西门子SITRANS LH系列ABB超声波/雷达液位计等均提供适用于深井的解决方案,特别适合在条件允许的井口安装场景。

选型决策建议

选择地热井水位监测方案时,建议按以下顺序进行决策:

  1. 明确工况:首要确定最大井深、最高水温、压力范围、水质(结垢倾向)及安装条件(井口是否便于安装)。

  2. 匹配技术:对于直接接触井液的深层监测,压阻式液位计是目前的主流选择,关键在于其耐高温、防结垢的深度定制能力。若井口条件良好且希望避免接触介质,可评估超声波/雷达式的适用性。

  3. 验证细节:关注具体型号的长期工作温度、压力额定值、防护等级、防雷标准以及厂家能否提供同类地热项目的验证案例或数据。

  4. 系统集成:优先选择水位、温度一体式集成探头,并确认数据记录仪的兼容性、远程传输稳定性及软件的数据分析功能。

一份专业的选型指南,其价值在于厘清技术逻辑,帮助用户建立科学的评估框架。希望以上分析能为您的地热监测项目规划提供有价值的参考。


您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

Huba Control 富巴 699系列 差压式压力传感器

699系列压力传感器采用瑞士富巴开发的悬臂梁陶瓷芯片技术,其传感信号经过校准和温度补偿,特别适于空调制冷系统和实验室清洁环境的低气流量监测和精密压力测量(空气及无腐蚀性气体)。699系列压力传感器是694系列压力传感器的改进升级系列。

凯晟动力 进气温度压力传感器 压力传感器

进气温度压力传感器由压力传感器与温度传感器两者合二为一组成进气温度压力传感器。

Angst+Pfister 昂思菲特 PHPS-7500 压力传感器/压力测量单元

PHPS-7500是一款OEM气液压力传感器。每个样品通过可编程ASIC电路单独校准,温度补偿和放大。在0°C至70°C的整个温度范围内,传感器的总精度通常为0.75%。

Woosens 沃感科技 WPS16M 系列 压力传感器

WPS16M系列是由深圳市沃感科技有限公司自主研发的压阻式SOIC16封装高精度高性能硅压力传感器,内置专用ASIC对传感器的偏移,温度效应,灵敏度及非线性度进行校准和温度补偿,可在多种压力测量范围和温度范围提供数字信号输出此系列传感器可用于差压的测量,可直接安装在标准印刷电路板上使用。WPS16M系列压力传感器适用于无腐蚀性、非离子气体(例如空气和其它干燥气体)。

东方万和仪表 485输出数字压力/液位/温度变送器/压力传感器 压力传感器

万和 WH311-RS485输出数字压力/液位/温度变送器/压力传感器 超高超低液位报警,并可以人为解除提供设定液位自动启泵或者停泵,用户可自行设置,方便简单可提供4-20mA,或者485通讯,接入监控室主机

Ampron 安培龙 进气管温度压力传感器 MEMS压力传感器

本产品用先进的微机电原理制作,核心技术为基于压阻效应的MEMS压力传感器芯片和高性能的信号调理AISC芯片,品质优良,封装精密,运用了成熟可靠的标定、补偿和保护技术,响应速度快、可靠性高、稳定性好,是一款高性价比的传感器产品

感先汽车传感器 进气压力温度传感器 压力传感器

进气压力温度传感器主要用于检测进气歧管内空气压力及温度并向ECU提供信号,ECU通过信号控制基础喷油量。

Siemens Energy 西门子能源 WEPS-100 压力变送器

WEPS-100 海底温度压力传感器

STMicroelectronics 意法半导体 LPS33HWTR 板载压力传感器

STMicroelectronics LPS33HW压力传感器是一款超紧凑的压阻式传感器,可作为绝对数字输出气压计,它采用防水封装。LPS33HW压力传感器包括一个传感元件和一个通过I2C或SPI接口从传感元件向应用程序进行通信。该压力传感器传感元件可探测绝对压力,包含一个悬浮膜。LPS33HW压力传感器凝胶防止电气元件接触到水。该LPS33HW传感器具有24位压力数据输出、16位温度数据输出、嵌入式先进先出 (FIFO) 和20倍满量程高过压能力。LPS33HW压力传感器的工作温度范围为-40°C至85°C。该压力传感器采用陶瓷LGA封装,设有金属盖。典型应用包括可穿戴设备、GPS应用以及气象站设备。

北京清大天达光电科技 压力传感器标定测试机 压力传感器制造生产设备

主要用于压力传感器的标定测试,在不同温度和压力下对压力传感器进行多通道自动化标定测试,确保测试结果的准确性和可靠性。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

广告
提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘