CN104747115B - 一种煤层气抽排井多功能井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤层气抽排井多功能井口装置，属于煤层气开采技术领域。本发明包括四通，所述四通的上下端口处分别连接上法兰和下法兰；所述四通的左右两端口处分别连接左旁通管和右旁通管；其中在四通的上部设有楔形油管悬挂器，所述楔形油管悬挂器在四通内连接于油管的端部，且在油管的该端部上设有震动传感器；其中所述上法兰上连接有上接管，在上接管的侧壁连接有上旁通管，所述上旁通管上连接有过滤器；其中在左旁通管上连接有压力传感器和数据采集卡。本发明成本低、体积小、重量轻、拆装方便、运移快捷；在排水采气过程中，可初步过滤煤粉；在井下抽油杆发生严重偏磨前进行初步的预测；能实现对井口压力的远程监测。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开采技术领域，尤其是一种煤层气抽排井多功能井口装置，是对煤层气井口装置的改进与优化，是在煤层气排水采气过程中测量、控制流体压力和流量，引导流体方向的装置。
背景技术
煤层气抽排井井口装置是开采煤层气的重要装备，煤层气的开采对压力波动非常敏感而易出现吐煤粉现象，造成卡泵、油管偏磨等问题，现有煤层气抽排井井口装置多是借鉴的采油井口装置，往往成本偏高，体积偏大，拆装运移也不方便，不能很好的适应煤层气开采；且现有井口装置在排采过程中对压力的监测也不够理想，与当前煤层气开采自动化的方向不相适应。
发明内容
本发明的发明目的在于：克服现有煤层气抽排井井口装置的不足，且压力级别偏大，成本偏高，煤粉在井口堆积等问题；提出一种煤层气抽排井多功能井口装置，可在排水采气过程中，初步过滤煤粉，防止煤粉在井口产生堆积，能够有效减小排水采气过程中煤粉的影响；通过设计振动检测装置对抽油杆是否发生偏磨进行预判；同时能减小现场工作人员监测井口压力时的劳动强度。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，包括四通，所述四通的上下端口处分别连接上法兰和下法兰；所述四通的左右两端口处分别连接左旁通管和右旁通管；其中在四通的上部设有楔形油管悬挂器，所述楔形油管悬挂器在四通内连接于油管的端部，且在油管的该端部上设有震动传感器；其中下法兰通过下接管连接于套管，所述上法兰上连接有上接管，在上接管的侧壁连接有上旁通管，所述上旁通管上连接有过滤器；其中在左旁通管上连接有压力传感器和数据采集卡。
由于上述结构，可通过上旁通管上连接的过滤器，使得排水采气过程中，可初步过滤煤粉，防止煤粉在井口产生堆积，能够有效减小排水采气过程中煤粉的影响；同时在与楔形油管悬挂器连接的油管端部处设置震动传感器，从而可在井下抽油杆发生严重偏磨前就进行初步的预测，从而有针对性的安装布置扶正器，以预防抽油杆断脱等更严重事故的发生；另外通过左旁通管上连接有压力传感器和数据采集卡，能实现井口压力数据的远程收集，减小现场工作人员在监测井口流体压力时的劳动强度。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，所述上旁通管与过滤器之间通过法兰连接，且在过滤器的中间装设有过滤网。
由于上述结构，通过法兰连接，使得装卸十分方便快捷；而过滤器中的过滤网是整个过滤过程的关键所在，主要在排水采气过程中，可初步过滤煤粉，防止煤粉在井口产生堆积，能够有效减小排水采气过程中煤粉的影响。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，所述四通的上部设有与楔形油管悬挂器相匹配的楔形槽，所述楔形油管悬挂器的中部设有通孔，该通孔的内壁上设有与油管接头处丝扣相匹配的内螺纹，使所述油管悬挂器与油管螺纹连接。
由于上述结构，楔形油管悬挂器与四通之间相互配合安装使用，同时油管悬挂器与油管螺纹连接，确保连接效果，且便于设置震动传感器，便于在井下抽油杆发生严重偏磨前就进行初步的预测。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，所述楔形油管悬挂器的外壁上设有O型密封圈槽，所述O型密封圈槽内配置有O型密封圈，使所述楔形油管悬挂器与四通的内壁之间通过挤压O型密封圈实现密封。
由于上述结构，通过密封圈进行密封，确保楔形油管悬挂器与四通之间的密封效果，避免发生泄漏而影响震动传感器的检测效果。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，总高度为1170mm，所述四通内的额定压力为7.5MPa，所述四通上主通道的直径为114mm，旁通的直径为65mm。
由于上述结构，将四通内的额定压力设计为7.5Mpa，煤层气开采的实际压力一般在1-2Mpa，发明的煤层气抽排井多功能井口装置充分满足煤层气开采的低压力要求，相比常规油气开采的井口装置，将压力级别降下来的同时，简化了其结构，使其拆装运移非常便捷。同时四通的主通径为114mm，与抽油杆的尺寸相配套，发明的煤层气抽排井多功能井口装置通用性好。设计最大工作井深为1000m，煤层气井的一般井深为300-600m，可满足绝大多数的煤层气井。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，所述震动传感器、压力传感器和数据采集卡分别连接于控制器上。
由于上述结构，控制器可分别收集震动传感器、压力传感器和数据采集卡传来的信号，并通过信号转化处理显示，便于操作人员进行操作控制。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，所述下接管的下端设有与套管接端的丝扣相匹配的螺纹，使所述下接管通过螺纹与套管相连。
由于上述结构，使下接管与套管之间的装卸比较方便，操作极为便捷。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，成本低、体积小、重量轻、拆装方便、运移快捷；
2、本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，在上旁通管端安装有煤粉过滤器，能初步过滤煤粉，防止煤粉在井口产生堆积，能够有效减小排水采气过程中煤粉的影响；
3、本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，设计安装有振动检测传感器，可在井下抽油杆发生严重偏磨前就进行初步的预测，从而有针对性的安装布置扶正器，以预防抽油杆断脱等更严重事故的发生。
4、本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，在左旁通管端接有压力传感器和数据采集卡，能实现井口压力数据的远程收集，减小现场工作人员在监测井口流体压力时的劳动强度。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的井口装置的机构示意图。
图中标记：1-下接管；2-下法兰；3-右旁通管；4-四通；5-上法兰；6-过滤器；7-过滤网；8-上旁通管；9-上接管； 10-楔形油管悬挂器；11-左旁通管；12-压力远程监测装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，包括四通4，所述四通4的上下端口处分别连接上法兰5和下法兰2；所述四通4的左右两端口处分别连接左旁通管11和右旁通管3；其中在四通4的上部设有楔形油管悬挂器10，所述楔形油管悬挂器10在四通4内连接于油管的端部，且在油管的该端部上设有震动传感器；所述四通4的上部设有与楔形油管悬挂器10相匹配的楔形槽，所述楔形油管悬挂器10的中部设有通孔，该通孔的内壁上设有与油管接头处丝扣相匹配的内螺纹，使所述油管悬挂器10与油管螺纹连接；所述楔形油管悬挂器10的外壁上设有O型密封圈槽，所述O型密封圈槽内配置有O型密封圈，使所述楔形油管悬挂器10与四通4的内壁之间通过挤压O型密封圈实现密封。将四通内的额定压力设计为7.5Mpa，煤层气开采的实际压力一般在1-2Mpa，发明的煤层气抽排井多功能井口装置充分满足煤层气开采的低压力要求，相比常规油气开采的井口装置，将压力级别降下来的同时，简化了其结构，使其拆装运移非常便捷。同时四通的主通径为114mm，与抽油杆的尺寸相配套，发明的煤层气抽排井多功能井口装置通用性好。设计最大工作井深为1000m，煤层气井的一般井深为300-600m，可满足绝大多数的煤层气井。其中下法兰2通过下接管1连接于套管，所述下接管1的下端设有与套管接端的丝扣相匹配的螺纹，使所述下接管1通过螺纹与套管相连。所述上法兰5上连接有上接管9，在上接管9的侧壁连接有上旁通管8，所述上旁通管8与过滤器6之间通过法兰连接，所述上旁通管8上连接有过滤器6，且在过滤器6的中间装设有过滤网7；其中在左旁通管11上连接有压力传感器12和数据采集卡。其中所述震动传感器、压力传感器12和数据采集卡分别连接于控制器上。
本发明的煤层气抽排井多功能井口装置，排采过程中，混合有煤粉的煤层水通过挂坐在油管悬挂器10上的油管被抽出井底，煤层水经上旁通管8和过滤器6流入排水管汇，初步过滤煤粉，防止了煤粉在井口产生的堆积。
振动传感器安装在与楔形油管悬挂器10相连的油管端口，反馈因抽油杆偏磨造成的异常振动，根据监测到的结果有针对性的安装布置扶正器。
随着煤层水的不断排出，煤层中的煤层气得到解吸，煤层气通过油套管环形空间经右旁通管3被开采至地面，左旁通管11端连接的压力传感器12和数据采集卡用于监测环空压力。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于：它包括四通（4），所述四通（4）的上下端口处分别连接上法兰（5）和下法兰（2）；所述四通（4）的左右两端口处分别连接左旁通管（11）和右旁通管（3）；其中在四通（4）的上部设有楔形油管悬挂器（10），所述楔形油管悬挂器（10）在四通（4）内连接于油管的端部，且在油管的该端部上设有震动传感器；其中下法兰（2）通过下接管（1）连接于套管；所述上法兰（5）上连接有上接管（9），在上接管（9）的侧壁连接有上旁通管（8），所述上旁通管（8）上连接有过滤器（6）；其中在左旁通管（11）上连接有压力传感器（12）和数据采集卡。
2.如权利要求1所述的煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于：所述上旁通管（8）与过滤器（6）之间通过法兰连接，且在过滤器（6）的中间装设有过滤网（7）。
3.如权利要求2所述的煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于：所述四通（4）的上部设有与楔形油管悬挂器（10）相匹配的楔形槽，所述楔形油管悬挂器（10）的中部设有通孔，该通孔的内壁上设有与油管接头处丝扣相匹配的内螺纹，使所述油管悬挂器（10）与油管螺纹连接。
4.如权利要求3所述的煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于： 所述楔形油管悬挂器（10）的外壁上设有O型密封圈槽，所述O型密封圈槽内配置有O型密封圈，使所述楔形油管悬挂器（10）与四通（4）的内壁之间通过挤压O型密封圈实现密封。
5.如权利要求4所述的煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于：所述四通（4）内的额定压力为7.5MPa，所述四通（4）主通道的公称直径为114mm，旁通的公称直径为65mm。
6.如权利要求1至5之一所述的煤层气抽排井多功能井口装置，其特征在于：所述震动传感器、压力传感器（12）和数据采集卡分别连接于控制器上。
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