CN102561962B - 煤层气导流洗井器 - Google Patents
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Abstract
煤层气导流洗井器，应用于煤层气开采过程中利用煤层气导流洗井。上接头下端与内芯管的连接；上接头下端连接导流筒；内芯管和导流筒之间形成环形空间；导流筒的下端连接一个密封接头，密封接头的下端连接两端有外螺纹的圆管；在内芯管上套有环形的过流环；在导流筒的外壁上套有压缩弹簧，压缩弹簧的下端在密封接头向上凸起的环形体内；皮碗总成套在导流筒的外壁上；皮碗总成的钢体支架上端面与导流筒外壁环形台阶的下端面接触；导流筒外壁上均匀分布有通孔。效果是：使用时，向井筒内注入洗井液，洗井液达到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。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开采领域，尤其涉及一种煤层气开采过程中的煤层气导流洗井器。
背景技术
目前，煤层气属于非常规天然气，俗称瓦斯，主要成分是CH4(甲烷，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。
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，为解决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，而不得不频繁进行检泵作业，影响煤层气产量的提高，造成煤层气开采成本升高的难题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种煤层气导流洗井器，实现当煤粉堵塞泵筒或油管时，通过导流洗井器，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，可直接恢复生产，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。不用通过检泵的办法，就能清除堵塞泵筒或油管的煤粉。
本发明采用的技术方案是：煤层气导流洗井器，包括上接头、导流筒、皮碗总成、压缩弹簧、密封接头、过流环、两端有外螺纹的圆管和内芯管。上接头上端有内螺纹，能连接在管柱上，其特征是：上接头下端有内螺纹，上接头下端与内芯管的上端螺纹连接。上接头下端有外螺纹，上接头下端螺纹连接导流筒；导流筒套装在内芯管外，内芯管外壁和导流筒内壁之间形成环形空间；在导流筒的下端有外螺纹，导流筒的下端螺纹连接一个密封接头，密封接头的下端有内螺纹，密封接头的下端螺纹连接两端有外螺纹的圆管，两端有外螺纹的圆管的内壁和内芯管的外壁之间形成环形空间；在内芯管上套有环形的过流环，过流环固定在导流筒与两端有外螺纹的圆管之间，并且过流环在密封接头内；过流环有轴向流通孔，过流环的轴向流通孔连通两个环形空间，即连通内芯管和导流筒之间的环形空间和两端有外螺纹的圆管和内芯管之间的环形空间；
在密封接头的上端有向上凸起的环形体；在导流筒的外壁上套有压缩弹簧，压缩弹簧的下端在密封接头向上凸起的环形体内；在压缩弹簧的上端有皮碗总成，皮碗总成套在导流筒的外壁上；所述的皮碗总成由环形的皮碗和环形的钢体支架组成，皮碗套在钢体支架的外壁上，皮碗的下端固定在钢体支架下端向上凸的环形凹槽内；皮碗的上端有向上的环形密封唇；
导流筒的外壁上有环形台阶，皮碗总成的钢体支架上端面与导流筒外壁环形台阶的下端面接触；导流筒外壁上均匀分布有3～6个通孔，3～6个通孔在导流筒外壁环形台阶的上部。
为了使皮碗总成向下滑动时降低阻力，所述的皮碗总成钢体支架的内壁上有4～8个轴向圆弧槽。轴向圆弧槽与导流筒外壁之间形成液体流通通道。
所述的导流筒的壁上的3～6个通孔为斜孔，且通孔的轴线与导流筒的轴线成30～45°夹角。
在密封接头向上凸起的环形体上端面上，有硫化在密封接头的上端面上的密封垫。
为了提高密封性，在上接头与导流筒之间有密封圈。
简述煤层气导流洗井器的工作过程。参阅图1。按设计要求将煤层气导流洗井器与同心管式泵的泵筒连接油管柱上，下到井下套管内的预定位置，将柱塞用抽油杆下入同心管式泵的泵筒内，连接光杆及抽油机，进行排水采气生产。排水采气生产一段时间后，当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，向井筒内注入洗井水(清水)，洗井水沿井筒下行至导流洗井器，洗井水推动皮碗总成4下行，压缩弹簧5，继续提高地面泵车的排量，洗井水推动皮碗总成4继续下行，使皮碗总成4的下端面与密封接头7上的密封垫6贴紧，形成密封。洗井水通过导流筒2上的进液孔进入导流筒2和内芯管10之间的环形空间。洗井水通过导流筒2和内芯管10之间的环形空间，进入下面连接的油管、同心管式泵、双通道固定阀的环形空间，进入同心管式泵泵筒，冲洗同心管式泵及油管等井下工具内腔中堆积的煤粉，并携带煤粉通过内芯管10返回地面。煤粉被冲洗干净后，停泵；皮碗总成4在压缩弹簧5的作用下向上滑动复位。使皮碗总成4恢复到初始位置。
本发明的有益效果：本发明煤层气导流洗井器，
1、使用时，只需将液压泵车与采气井口的套管闸门相连接，向井筒内注入清水，洗井液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。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。可直接恢复生产，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。现场使用方便，操作简便易行。
2、若再因煤粉堵塞泵筒或油管，可重复上述洗井过程，清洗井下的泵筒和油管而不需要进行检泵作业。
3、解决了煤层气排液井在排液采气生产过程中，因煤粉堵塞泵筒或油管而不得不频繁进行检泵作业，使煤层气开采作业成本升高的难题。
附图说明
图1是本发明煤层气导流洗井器结构剖面示意图。
图2是图1的A-A剖面图；
图中，1-上接头，2-导流筒，3-密封圈，4-皮碗总成，5-压缩弹簧，6-密封垫，7-密封接头，8-过流环，9-两端有外螺纹的圆管9，10-内芯管。
具体实施方式
实施例1：以一个煤层气导流洗井器为例，对本发明作进一步详细说明。
参阅图1。本发明煤层气导流洗井器，包括上接头1、导流筒2、皮碗总成4、压缩弹簧5、密封接头7、过流环8、两端有外螺纹的圆管9和内芯管10。
上接头1上端有内螺纹，能连接在管柱上。上接头1下端有内螺纹，上接头1下端与内芯管10的上端螺纹连接。上接头1下端有外螺纹，上接头1下端螺纹连接导流筒2，在上接头1与导流筒2之间有两个密封圈3。导流筒2套装在内芯管10外，内芯管10外壁和导流筒2内壁之间形成环形空间；在导流筒2的下端有外螺纹，导流筒2的下端螺纹连接一个密封接头7，密封接头7的下端有内螺纹，密封接头7的下端螺纹连接两端有外螺纹的圆管9，两端有外螺纹的圆管9的内壁和内芯管10的外壁之间形成一个宽度为10mm的环形空间；在内芯管10上套有环形的过流环8，过流环8固定在导流筒2与两端有外螺纹的圆管9之间，并且过流环8在密封接头7内；过流环8有轴向流通孔，过流环8的轴向流通孔连通两个环形空间，即连通内芯管10和导流筒2之间的环形空间和两端有外螺纹的圆管9和内芯管10之间的环形空间；内芯管10的下端有外螺纹，能与同心管式泵连接。
在密封接头7的上端有向上凸起的环形体；在密封接头7向上凸起的环形体上端面上，有一个硫化的密封垫6。在导流筒2的外壁上套有压缩弹簧5，压缩弹簧5的下端在密封接头7向上凸起的环形体内；在压缩弹簧5的上端有皮碗总成4，皮碗总成4套在导流筒2的外壁上；所述的皮碗总成4由环形的皮碗和环形的钢体支架组成。皮碗由橡胶制成；皮碗套在钢体支架的外壁上，皮碗的下端固定在钢体支架下端向上凸的环形凹槽内；皮碗的上端有向上的环形密封唇，环形密封唇的外径与套管内径相同。参阅图2。所述的皮碗总成4钢体支架的内壁上有六个轴向圆弧槽。轴向圆弧槽与导流筒2外壁之间形成液体流通通道。参阅图1。导流筒2的壁上的六个直径为15mm的通孔为斜孔，且通孔的轴线与导流筒2的轴线呈45°夹角，由内向外斜向上。
参阅图1。导流筒2的外壁上有环形台阶，皮碗总成4的钢体支架上端面与导流筒2外壁环形台阶的下端面接触；导流筒2外壁上均匀分布有六个通孔，六个通孔在导流筒2外壁环形台阶的上部。
Claims (4)
1.一种煤层气导流洗井器，包括上接头(1)、导流筒(2)、皮碗总成(4)、压缩弹簧(5)、密封接头(7)、过流环(8)、两端有外螺纹的圆管(9)和内芯管(10)；上接头(1)上端有内螺纹，其特征是：上接头(1)下端有内螺纹，上接头(1)下端与内芯管(10)的上端螺纹连接；上接头(1)下端有外螺纹，上接头(1)下端螺纹连接导流筒(2)；导流筒(2)套装在内芯管(10)外，内芯管(10)外壁和导流筒(2)内壁之间形成环形空间；在导流筒(2)的下端有外螺纹，导流筒(2)的下端螺纹连接一个密封接头(7)，密封接头(7)的下端有内螺纹，密封接头(7)的下端螺纹连接两端有外螺纹的圆管(9)，两端有外螺纹的圆管(9)的内壁和内芯管(10)的外壁之间形成环形空间；在内芯管(10)上套有环形的过流环(8)，过流环(8)固定在导流筒(2)与两端有外螺纹的圆管(9)之间，并且过流环(8)在密封接头(7)内；过流环(8)有轴向流通孔，过流环(8)的轴向流通孔连通两个环形空间，即连通内芯管(10)和导流筒(2)之间的环形空间和两端有外螺纹的圆管(9)和内芯管(10)之间的环形空间；
在密封接头(7)的上端有向上凸起的环形体；在导流筒(2)的外壁上套有压缩弹簧(5)，压缩弹簧(5)的下端在密封接头(7)向上凸起的环形体内；在压缩弹簧(5)的上端有皮碗总成(4)，皮碗总成(4)套在导流筒(2)的外壁上；所述的皮碗总成(4)由环形的皮碗和环形的钢体支架组成，皮碗套在钢体支架的外壁上，皮碗的下端固定在钢体支架下端向上凸的环形凹槽内；皮碗的上端有向上的环形密封唇；
导流筒(2)的外壁上有环形台阶，皮碗总成(4)的钢体支架上端面与导流筒(2)外壁环形台阶的下端面接触；导流筒(2)外壁上均匀分布有3～6个通孔，3～6个通孔在导流筒(2)外壁环形台阶的上部。
2.根据权利要求1所述的煤层气导流洗井器，其特征是：所述的皮碗总成(4)钢体支架的内壁上有4～8个轴向圆弧槽；轴向圆弧槽与导流筒(2)外壁之间形成液体流通通道；在密封接头(7)向上凸起的环形体上端面上，有硫化在密封接头(7)的上端面上的密封垫(6)。
3.根据权利要求1所述的煤层气导流洗井器，其特征是：所述的导流筒(2)的壁上的3～6个通孔为斜孔，且通孔的轴线与导流筒(2)的轴线成30～45°夹角。
4.根据权利要求1、2或3所述的煤层气导流洗井器，其特征是：在上接头(1)与导流筒(2)之间有密封圈（3）。
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