CN102536144A - 煤层气双通道洗井阀 - Google Patents

Abstract

煤层气双通道洗井阀，应用于煤层气开采技术领域。转换接头的上端有两个不同公称直径的外螺纹；转换接头中心孔的上端有一内圆锥面圆锥面上有钢球；在转换接头上端连接一个芯筒；芯筒的壁上有横向的进液孔；芯筒上端连接排液管；转换接头上端连接一个外筒；外筒内壁与芯筒外壁之间形成环形空间；在外筒上端连接管接头；管接头与排液管之间有环形空间；效果是：液压泵车与采气井口的套管闸门连接，向井筒内泵入清水，洗井水通过本发明水流通道的转换，即可达到将井下堵塞泵筒和油管内，将井下的煤粉清洗到地面上来。洗井水不会进入煤层，不会对煤层造成伤害。能直接恢复生产，煤层气的产量迅速恢复到煤粉堵塞泵筒前的产量。

Description

煤层气双通道洗井阀

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，特别涉及煤层气开采过程中的一种煤层气双通道洗井阀。

背景技术

煤层气属于非常规天然气，俗称瓦斯，主要成分是甲烷(CH₄)，它是成煤过程中生成的，以游离或吸附状态赋存于煤层以及周围岩石的天然气体。

在煤层气开发中，排液井在排水降压采气的过程中起着关键的作用。排液井内常用的排水设备主要有：管式泵、螺杆泵以及电潜泵等。管式泵在这几种排液采气方式中最为常用。地面抽油机带动通过油管内抽油杆带动管式泵泵筒内的柱塞作上下往复运动，从而将煤层里的水举升到地面。在从煤层排水的过程中，煤粉也随煤层内的水进入泵筒和油管之内。油管内水的携带力小于较大颗粒的煤粉的重力时，煤粉就会在泵筒和油管内沉积。出现煤粉沉积在泵筒或油管的现象后，无法通过洗井的方式解除煤粉的沉积。因为煤层经长时间的排水采气生产，压降漏斗的已经形成，即使采用洗井的方法，洗井水会全部漏失到煤层中去，而无法冲洗到堵塞泵筒或油管的煤粉。当泵筒或油管中的煤粉沉积到一定量时，整个排水通道就会被堵死，煤层内的水也就无法被排出，迫使排液井的排水采气的生产停滞下来，而不得不进行检泵作业。

目前，检泵和重新下入新泵到该井重新进行排水采气生产，整个作业周期较长，严重影响煤层气的生产。并且由于作业施工时对煤层造成的伤害，使该井投产后，恢复到原先的产量需要一个较长的时间。

对于煤层气排液井，由于煤粉造成泵筒或油管的堵塞，而不得不频繁进行检泵作业，严重影响煤层气的生产运行，造成煤层气开采成本的升高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种煤层气双通道洗井阀，解决煤粉堵塞泵筒或油管等排水通道而不得不进行检泵作业的难题；当煤粉堵塞泵筒或油管时，不用通过检泵的办法，清除堵塞泵筒或油管的煤粉。而采取在抽油机工作时，采用洗井的方法，通过双通道洗井阀，清洗堵塞井下的泵筒或油管等排水通道，并且在洗井过程中，洗井水不会进入煤层，不会对煤层造成伤害。洗井结束后，直接恢复生产，煤层气的产量可迅速恢复到煤粉堵塞泵筒或油管前的产量。

本发明采用的技术方案是：煤层气双通道洗井阀，包括转换接头、钢球、密封圈、密封垫、挡球板、芯筒、外筒、两端带有外螺纹的管接头和排液管。其特征是：转换接头有中心孔，转换接头的下端有内螺纹，转换接头下端能连接油管柱。转换接头的上端有两个不同公称直径的外螺纹，两个不同公称直径的外螺纹呈台阶分布。转换接头中心孔的上端有一内圆锥面，转换接头中心孔上端内圆锥面上有一个钢球，形成单流阀。在转换接头上端较小公称直径外螺纹上连接一个芯筒。芯筒的壁上有横向的进液孔，在芯筒内并在上部螺纹固定一个挡球板，挡球板与钢球之间有距离，挡球板上有通孔；芯筒的上端有螺纹，在芯筒的上端螺纹连接排液管。排液管的上端有外螺纹，能与管式泵的内筒连接；在转换接头上端较大公称直径外螺纹上连接一个外筒；外筒内壁与芯筒外壁之间形成环形空间；外筒的上端有内螺纹，在外筒的上端螺纹连接两端带有外螺纹的管接头，两端带有外螺纹的管接头上端能与管式泵的外筒连接；两端带有外螺纹的管接头的内壁与排液管的外壁之间有环形空间。

为了提高密封性，在外筒下端内壁与芯筒下端外壁之间有密封圈；在转换接头上端面与芯筒内壁下台阶面之间有密封垫。

所述转换接头中心孔上端内圆锥面的斜度在30～45°之间。

简述煤层气双通道洗井阀的工作过程。按设计要求将煤层气双通道洗井阀与井下工具连接在管柱上，下到井内设计位置，进行排水采气生产。参阅图2。井下液体进入转换接头1内，井下液体向上推动钢球2离开转换接头1的内圆锥面；井下液体通过挡球板5的通孔进入芯轴6内，并通过排液管9的中心孔进入同心管式泵泵筒，进行排水采气生产。当生产过程中出现煤粉堵塞同心管式泵的泵筒或油管等排水通道的现象时，将供液泵车连接至采气井口的套管闸门处，启动泵车，向井筒内泵入洗井水。参阅图1。洗井水沿井筒下行经导流洗井器、密封调节器、同心油管和同心管式泵的环形空间后，到达本发明双通道洗井阀两端带有外螺纹的管接头8与排液管9之间的环形空间，进入芯筒6与外筒7之间的环形空间。洗井水通过芯筒6壁上的横向的进液孔进入芯筒6内。洗井水向下推动钢球2贴紧转换接头1的内圆锥面上形成密封。洗井水向上流动，经排液管9的中心孔进入同心管式泵泵筒，冲洗同心管式泵及油管等工具的内腔中堆积的煤粉，同时携带煤粉到达地面。

本发明的有益效果：本发明煤层气双通道洗井阀，只需将液压泵车与采气井口的套管闸门相连接，向井筒内泵入清水，洗井水通过本发明水流通道的转换，即达到将井下堵塞泵筒和油管内，将井下的煤粉清洗到地面上来。在冲洗煤粉的过程中，洗井水不会进入煤层，不会对煤层造成伤害。直接恢复生产，煤层气的产量能迅速恢复到煤粉堵塞泵筒前的产量。不用通过检泵的办法，就能清除堵塞泵筒或油管的煤粉。

克服煤层气排液井在排液采气生产过程中，因煤粉频繁堵塞泵筒或油管等排水通道，频繁进行检泵作业，影响煤层气产量的提高，造成煤层气开采成本升高的不足。

附图说明

图1是本发明煤层气双通道洗井阀结构剖面示意图，是洗井水清洗井下管式泵的煤粉时，洗井水通道示意图。实心箭头是洗井水流动的方向。

图2是煤层气双通道洗井阀的示意图，是正常排水采气时，井下液体流通示意图，空心箭头是井下液体流动的方向。

图3是图1的A-A剖面图；表示芯轴6壁上进液孔的位置。

图中，1-转换接头，2-钢球，3-密封圈，4-密封垫，5-挡球板，6-芯筒，7-外筒，8-两端带有外螺纹的管接头，9-排液管。

具体实施方式

实施例1：以一个煤层气双通道洗井阀为例，对本发明作进一步详细说明。

参阅图1。本发明煤层气双通道洗井阀，包括转换接头1、钢球2、密封圈3、密封垫4、挡球板5、芯筒6、外筒7、两端带有外螺纹的管接头8和排液管9。

转换接头1有中心孔，转换接头1的下端有73mm平式API油管外螺纹，转换接头1下端能连接油管柱。转换接头1的上端有两个不同公称直径的外螺纹，两个不同公称直径的外螺纹呈台阶分布。其中，转换接头1的上端一个外螺纹的公称直径为90mm；转换接头1的上端另一个外螺纹的公称直径为62mm。转换接头1中心孔直径40mm，转换接头1中心孔的上端有一内圆锥面，转换接头1中心孔上端内圆锥面的斜度为45°。转换接头1中心孔上端内圆锥面上有一个直径为46mm的钢球2，形成单流阀。

在转换接头1上端较小公称直径外螺纹上连接一个芯筒6。参阅图3。芯筒6的壁上有两行横向的进液孔，参阅图1。每行横向的进液孔的数量为3个。在芯筒6内并在上部螺纹固定一个挡球板5，挡球板5与钢球2之间有25mm的距离，挡球板5上有四个直径为12mm通孔。芯筒6的上端有螺纹，在芯筒6的上端螺纹连接一根排液管9。排液管9的上端有外螺纹，能与管式泵的内筒连接。

在转换接头1上端较大公称直径外螺纹上连接一个外筒7；外筒7内壁与芯筒6外壁之间形成环形空间；外筒7的上端有内螺纹，在外筒7的上端螺纹连接两端带有外螺纹的管接头8，两端带有外螺纹的管接头8上端能与管式泵的外筒连接。两端带有外螺纹的管接头8的内壁与排液管9的外壁之间有环形空间。

在外筒7下端内壁与芯筒6下端外壁之间有两道密封圈3。在转换接头1上端面与芯筒6内壁下台阶面之间有一个密封垫4。

Claims (3)

1.一种煤层气双通道洗井阀，包括转换接头(1)、钢球(2)、密封圈(3)、密封垫(4)、挡球板(5)、芯筒(6)、外筒(7)、两端带有外螺纹的管接头(8)和排液管(9)；其特征是：转换接头(1)有中心孔，转换接头(1)的下端有内螺纹；转换接头(1)的上端有两个不同公称直径的外螺纹，两个不同公称直径的外螺纹呈台阶分布；转换接头(1)中心孔的上端有一内圆锥面，转换接头(1)中心孔上端内圆锥面上有一个钢球(2)，形成单流阀；在转换接头(1)上端较小公称直径外螺纹上连接一个芯筒(6)；芯筒(6)的壁上有横向的进液孔，在芯筒(6)内并在上部螺纹固定一个挡球板(5)，挡球板(5)与钢球(2)之间有距离，挡球板(5)上有通孔；芯筒(6)的上端有螺纹，在芯筒(6)的上端螺纹连接排液管(9)；排液管(9)的上端有外螺纹；在转换接头(1)上端较大公称直径外螺纹上连接一个外筒(7)；外筒(7)内壁与芯筒(6)外壁之间形成环形空间；外筒(7)的上端有内螺纹，在外筒(7)的上端螺纹连接两端带有外螺纹的管接头(8)；两端带有外螺纹的管接头(8)的内壁与排液管(9)的外壁之间有环形空间。

2.根据权利要求1所述的煤层气双通道洗井阀，其特征在于：在外筒(7)下端内壁与芯筒(6)下端外壁之间有密封圈3；在转换接头(1)上端面与芯筒(6)内壁下台阶面之间有密封垫(4)。

3.根据权利要求1所述的煤层气双通道洗井阀，其特征在于：所述转换接头(1)中心孔上端内圆锥面的斜度在30～45°之间。

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