CN105156090A - 煤层气井下携水雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤层气井下携水雾化装置，涉及煤层气开采设备技术领域，包括中空管状主体、叶片和水管，主体上端与油管相连，主体内管下端为里小外大的圆锥口，水管上端通过叶片与主体下部的圆锥口内壁相连，叶片均布在水管外壁。在油管内抽吸力作用下井下煤层气形成气流通过主体下部圆锥口和水管间隙经主体进入油管，在井口被助采机械排入集输管线，当地下水位升高淹过水管下端时，受油管内抽吸力作用，地下水在水管内形成水流柱，在水管上端喷出由上升气流雾化为小水珠，随气流携出煤层气井，从而起到控制地下水液面的作用。利用本发明进行地下水位控制，取消了三抽设备，降低了生产成本，保证地下水位不会淹过煤层和井下抽气口而造成停产。

Description

煤层气井下携水雾化装置

技术领域

本发明涉及煤层气开采设备技术领域。

背景技术

煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

我国目前尚处于煤层气开发的初期，通常采用控液排气法，用三抽设备（抽油机、抽油杆、抽油泵）通过油管抽水控液，使煤层气依靠自身压力从井中排出进入集输管线。由于集输管线的回压会影响压力较低煤层气井的产能发挥，甚至不能产气。有一种助采机械解决了这个问题，它与套管连接，降低井口压力，加速吸出煤层气，再加压排入集输管线，这种开方式因为增加了一套助采机械，生产成本投入较大。

由于排水中经常会有煤渣、煤灰导致抽油泵（三抽设备的一种，在煤层气井中用于抽水）卡泵、堵泵，甚至停机、毁泵，并且随着井中日出水量的减少，这种停机、停井的故障就越容易发生，影响煤层气井生产时率，致使我国每年平均单井煤层气产量远低于国外生产水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉的煤层气井下携水雾化装置，可将地下水雾化随煤层气气流携出，保证地下水位不会淹过煤层和井下抽气口，造成停产。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种煤层气井下携水雾化装置，包括中空管状主体、叶片和水管，所述主体上端与油管相连，主体内管下端为里小外大的圆锥口，所述水管上端通过叶片与主体下部的圆锥口内壁相连，所述叶片均布在水管外壁。

优选的，所述叶片截面为中间厚边缘薄的流线型，所述叶片垂直焊接在水管外壁，所述叶片上边缘保持水平、下边缘与主体下的圆锥口内壁垂直焊接。

优选的，所述叶片为3片。

优选的，所述主体上端设有与油管连接的内螺纹接头，所述内螺纹接头符合SY/T5988-2012标准。

优选的，所述主体、叶片和水管的内外表面均镀有钨层。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过主体与油管相连，助采机械在井口连接油管施加抽吸力，在油管内抽吸力作用下井下煤层气形成气流通过主体下部圆锥口和水管间隙进入主体内管及油管，在井口被助采机械排入集输管线。当地下水位升高淹过水管下端时，受油管内抽吸力作用，地下水在水管形成水流柱，从水管上端喷出由上升的煤层气气流雾化为小水珠，由主体下部锥口进入主体内的上升气流携出煤层气井，从而起到控制地下水液面的作用。利用本发明进行地下水液位控制，取消了三抽设备，降低了投产成本，助采机械通过油管抽吸煤层气，煤层气井下雾化水控液装置将地下水雾化由气流携出，保证地下水位不会淹过煤层和井下抽气口，避免造成停产。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图1中叶片的结构示意图；

图4是图3中的A向视图；

图5是图3中的B向视图；

图6是实施例2的结构示意图；

图中：1-主体，2-叶片，3-水管，4-圆锥口，5-内螺纹接头，6-连接头，7-凸台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：如图1、2所示的一种煤层气井下携水雾化装置，包括中空管状主体1、叶片2和水管3，所述主体1上端与油管相连，主体1内管下端为里小外大的圆锥口4，所述水管3上端通过叶片2与主体1下部的圆锥口4内壁相连，所述叶片2均布在水管3外壁。

如图3、4、5所示，所述叶片2截面为中间厚边缘薄的流线型，所述叶片2垂直焊接在水管1外壁，所述叶片2上边缘保持水平、下边缘与主体1下的圆锥口4内壁垂直焊接；为了方便制作和保证水管3的稳固性，将叶片2设计为3片，利用此种结构的流线型叶片2可保证水管3焊接稳固、不易损坏，提高煤层气气流在主体1下部圆锥口4的通过面积，减少气流通过主体下部圆锥口4进入主体1内的阻力,保证气流流通顺畅。

所述水管3选用不锈钢管，口径可根据排水量调整，水管3一端探入主体1圆锥口，一端向下伸出，水管3与主体1通过叶片2焊接为一体，所述主体1上端设有与油管连接的内螺纹接头5，所述内螺纹接头5符合SY/T5988-2012标准，可提高其通用性和互换性。

实施例2：所述叶片2也可均布焊接在管状连接头6上，其余结构同上。所述连接头6与水管3螺纹连接,所述连接头6下端外圆可设有六方凸台7，方便拆装时施力，此种结构更方便安装拆卸。所述叶片2也不仅仅局限于上述形状，只需满足中间厚边缘薄的流线型即可。

为了提高装置的使用寿命，同时提高其耐磨性、耐腐蚀及耐高温的特性,在水管3与主体1通过叶片2焊接为一体后再整体镀钨，使主体1、叶片2和水管3的内外表面均镀上钨层。

将主体1与油管底端相连，助采机械在井口连接油管施加抽吸力，在油管内抽吸力作用下井下煤层气形成气流通过主体1下部圆锥口4和水管3间进入主体1内管及油管，在井口被助采机械排入集输管线。当地下水位升高淹过水管3下端时，受主体1内抽吸力作用，地下水在水管3形成水流柱，在水管3上端喷出由上升的煤层气气流雾化为小水珠,并由上升气流携出煤层气井，从而起到控制地下水液面的作用。

综上所述，本发明具有结构简单、成本低廉的优点，利用本发明可将地下水雾化后随煤层气气流携出，进行地下水液位控制，取消了三抽设备，降低了投产成本，助采机械通过油管抽吸煤层气，煤层气井下雾化水控液装置将地下水雾化由气流携出，保证地下水位不会淹过煤层和井下抽气口，避免造成停产。

Claims (5)

1.一种煤层气井下携水雾化装置，其特征在于：包括中空管状主体（1）、叶片（2）和水管（3），所述主体（1）上端与油管相连，主体（1）内管下端为里小外大的圆锥口（4），所述水管（3）上端通过叶片（2）与主体（1）下部的圆锥口（4）内壁相连，所述叶片（2）均布在水管（3）外壁。

2.根据权利要求1所述的煤层气井下携水雾化装置，其特征在于：所述叶片（2）截面为中间厚边缘薄的流线型，所述叶片（2）垂直焊接在水管（1）外壁，所述叶片（2）上边缘保持水平、下边缘与主体（1）下的圆锥口（4）内壁垂直焊接。

3.根据权利要求2所述的煤层气井下携水雾化装置，其特征在于：所述叶片（2）为3片。

4.根据权利要求3所述的煤层气井下携水雾化装置，其特征在于：所述主体（1）上端设有与油管连接的内螺纹接头（5），所述内螺纹接头（5）符合SY/T5988-2012标准。

5.根据权利要求1所述的煤层气井下携水雾化装置，其特征在于：所述主体（1）、叶片（2）和水管（3）的内外表面均镀有钨层。