CN102486095A - 煤层气开采用防煤粉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤层气开采用防煤粉装置，包括上接头体、本体、旋流锥筒上体、旋流锥筒、喷嘴和滤板，上接头体下端连接本体，上接头体内设有第一流道，本体内设有旋流锥筒，旋流锥筒上端设有旋流锥筒上体，旋流锥筒上体连接上接头体，旋流锥筒上体内设有第二流道，第二流道将第一流道与旋流锥筒内腔相连通，旋流锥筒上体上设有切入口，切入口将旋流锥筒内腔与本体内腔相连通，旋流锥筒下端设有喷嘴，本体上设有第四流道，喷嘴内的第三流道与第四流道相连通，本体下端设有第五流道，第五流道与本体内腔相连通，第五流道内设有虑板。本发明延长排采设备检泵周期、延长使用寿命，降低煤层气的开采成本。

Description

煤层气开采用防煤粉装置

技术领域

本发明涉及煤层气开采领域，特别涉及一种煤层气开采用防煤粉装置。

背景技术

煤层气(俗称瓦斯)，其主要成分是甲烷，是一种清洁能源。我国是产煤大国，煤层气资源十分丰富，储量居世界第三位。开发利用煤层气资源不仅可增加新的洁净能源，有效的减少温室气体的排放，达到节能减排的目的，而且可减少或避免采煤过程中的瓦斯事故。

煤层气在开采过程中，需要通过排出井内的水，降低井底煤层的压力，实现煤层气的解吸开采。所用排水设备为抽水泵、螺杆泵和电动潜水离心泵，由于我国煤层气埋藏浅、采出液中固相含量大，因此在排采过程中经常伴有煤粉等固相介质的出现。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：采出液中固相介质极易造成排水设备的泵堵、卡泵和磨损等事故，导致检泵周期短，严重影响了煤层气井的正常、经济排采和高产，降低了煤层气的投资效益，成为了煤层气规模商业化开发的瓶颈。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种延长排采设备检泵周期、延长使用寿命，降低煤层气的开采成本的煤层气开采用防煤粉装置。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种煤层气开采用防煤粉装置，包括上接头体、本体、旋流锥筒上体、旋流锥筒、喷嘴和滤板，所述上接头体下端连接所述本体，所述上接头体内设有第一流道，所述本体内设有旋流锥筒，所述旋流锥筒上端设有旋流锥筒上体，所述旋流锥筒上体连接所述上接头体，所述旋流锥筒上体内设有第二流道，所述第二流道将所述第一流道与旋流锥筒内腔相连通，所述旋流锥筒上体上设有切入口，所述切入口将所述旋流锥筒内腔与本体内腔相连通，所述旋流锥筒下端设有喷嘴，所述本体上设有第四流道，所述喷嘴内的第三流道与所述第四流道相连通，所述本体下端设有第五流道，所述第五流道与所述本体内腔相连通，所述第五流道内设有虑板。

所述切入口的入口方向为旋流锥筒上体内腔圆周的切线方向。

所述切入口为4个，平均设置在所述旋流锥筒上体的同一横截面上。

所述第四流道的开口设置在所述本体的侧壁上，所述喷嘴嵌入所述第四流道内，所述第四流道将所述第三流道与井内环空相连通。

所述旋流锥筒和旋流锥筒上体通过螺纹或焊接连接。

所述旋流锥筒和喷嘴通过焊接连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的装置具有结构简单、使用方便、分离高效的特点。在煤层气排采过程中，可以利用排采设备本身的吸入性能有效的将煤粉等固相颗粒在进入排采设备之前分离出来，这样避免了设备因煤粉等固相进入出现卡泵、磨损和堵塞的问题，可以延长排采设备的检泵周期、延长使用寿命，降低煤层气的开采成本。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的煤层气开采用防煤粉装置示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图。

图中：1上接头体，2旋流锥筒上体，3旋流锥筒，4本体，5喷嘴，6滤板，7第五流道，8第三流道，9旋流锥筒内腔，10本体内腔，11第六流道，12第二流道，13第一流道，14切入口，15第四流道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种煤层气开采用防煤粉装置，包括上接头体1，上接头体1上端用于通过锥螺纹连接排水泵，上接头体1下端连接本体4，上接头体1内有第一流道13。在本体4的本体内腔10中安装了旋流锥筒上体2、旋流锥筒3和喷嘴5，旋流锥筒上体2内设有第二流道12，在旋流锥筒3内有圆锥型旋流锥筒内腔9，第二流道12将第一流道13与旋流锥筒内腔9相连通，其中，旋流锥筒上体2带有锥面的一端与上接头体1下锥面靠紧，旋流锥筒上体2和旋流锥筒3用螺纹或焊接连接在一起，旋流锥筒3和喷嘴5焊接在一起。在旋流锥筒上体2上设置切入口14，切入口14将旋流锥筒内腔9与本体内腔10相连通。在喷嘴5内有第三流道8。本体4上设有第四流道14，喷嘴5内的第三流道8与第四流道14相连通，本体4下端设有第五流道7，第五流道7与本体内腔10相连通，第五流道7内设有虑板6。

本实施例的装置无复杂零部件，整体结构简单、紧凑，使用、维护方便，工作可靠安全；所有零部件均为耐腐蚀件，能够适应较恶劣的工作条件。由于在煤层气的开采过程中对排出液进行了固相的分离，可有效避免固相介质进入了输送设备，从而可延长检泵周期，提高煤层气开采效率。

作为优选，参见图2，切入口14的入口方向为旋流锥筒上体内腔圆周的切线方向，切入口为4个，平均设置在旋流锥筒上体2圆周的同一横截面上。井内固液混合液进入旋流锥筒时为旋流锥筒上体内表面圆周的切线方向，能够使本体内腔10内的气体快速平稳的进入到旋流锥筒内腔9中，有利于固相介质的去除。

作为优选，第四流道14的开口设置在本体4的侧壁上，喷嘴5嵌入第四流道14内，第四流道14将第三流道8与井内环空相连通。

作为优选，本体4下端螺纹连接尾管。

作为优选，为了保证密封性，旋流锥筒3和旋流锥筒上体2通过螺纹或焊接连接。

作为优选，为了保证密封性，旋流锥筒3和喷嘴5通过焊接连接。

本发明的装置在安装时要在一个相对清洁的环境中进行，以防止有杂物在装配过程中粘附于工具上。在组装前，要对工具的各个配合表面进行清洗，确定清洁了之后再组装。

本发明的工作原理：

参见图1，当与上接头体1连接的抽水泵接头，抽水泵工作时，本体下端螺纹连接尾管，在煤层气井排液过程中，将井中带有固相介质煤粉的混合液由尾管经第五流道7的滤板6吸入到本体4的本体内腔10内，再通过设置在旋流锥筒上体2上的四个切入口14，沿第六流道11圆周的切线方向进入并高速旋流到旋流锥筒3的旋流锥筒内腔9，在离心力场的作用下，煤粉固相在旋流锥筒3中与液相分离，分离后高密度、高固相含量、高粘度的煤浆和煤粉经喷嘴5内的第三流道8射入到本体4和井内壁组成的井内环空，下沉到井底。分离出来的低密度、低固相含量的井液经旋流锥筒上体2内的第二流道12和上接头体1内第一流道13，进入到抽水泵的入口，经抽水泵增压后举升到地面。

使用本发明实施例的装置，在煤层气排采过程中含有固相介质煤粉的井内混合液进入抽水泵之前，可以滤去了细砂以及煤粉，有效的避免固相介质煤粉进入到泵内而出现卡泵、堵塞和磨损事故，延长检泵周期，降低煤层气的开发成本，同时该装置具有施工简单、方便、高效的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于：包括上接头体、本体、旋流锥筒上体、旋流锥筒、喷嘴和滤板，所述上接头体下端连接所述本体，所述上接头体内设有第一流道，所述本体内设有旋流锥筒，所述旋流锥筒上端设有旋流锥筒上体，所述旋流锥筒上体连接所述上接头体，所述旋流锥筒上体内设有第二流道，所述第二流道将所述第一流道与旋流锥筒内腔相连通，所述旋流锥筒上体上设有切入口，所述切入口将所述旋流锥筒内腔与本体内腔相连通，所述旋流锥筒下端设有喷嘴，所述本体上设有第四流道，所述喷嘴内的第三流道与所述第四流道相连通，所述本体下端设有第五流道，所述第五流道与所述本体内腔相连通，所述第五流道内设有虑板。

2.根据权利要求1所述的煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于，所述切入口的入口方向为旋流锥筒上体内腔圆周的切线方向。

3.根据权利要求2所述的煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于，所述切入口为4个，平均设置在所述旋流锥筒上体的同一横截面上。

4.根据权利要求1所述的煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于，所述第四流道的开口设置在所述本体的侧壁上，所述喷嘴嵌入所述第四流道内，所述第四流道将所述第三流道与井内环空相连通。

5.根据权利要求1所述的煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于，所述旋流锥筒和旋流锥筒上体通过螺纹或焊接连接。

6.根据权利要求1所述的煤层气开采用防煤粉装置，其特征在于，所述旋流锥筒和喷嘴通过焊接连接。

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