CN110206482A - 一种煤层气开采钻井设备 - Google Patents

一种煤层气开采钻井设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110206482A
CN110206482A CN201910540784.XA CN201910540784A CN110206482A CN 110206482 A CN110206482 A CN 110206482A CN 201910540784 A CN201910540784 A CN 201910540784A CN 110206482 A CN110206482 A CN 110206482A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
drilling
bed gas
fixedly installed
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910540784.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110206482B (zh
Inventor
陶树
陈世达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Geosciences Beijing
Original Assignee
China University of Geosciences Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Geosciences Beijing filed Critical China University of Geosciences Beijing
Priority to CN201910540784.XA priority Critical patent/CN110206482B/zh
Publication of CN110206482A publication Critical patent/CN110206482A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110206482B publication Critical patent/CN110206482B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/006—Production of coal-bed methane
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/38—Arrangements for separating materials produced by the well in the well
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling

Abstract

本发明公开了一种煤层气开采钻井设备，涉及煤层气开采领域，本发明在对煤层气开采孔进行钻设时，外钻管安装连接于钻井盘上且套设在内套管的外部；在对煤层气进行开采时，外钻管从所述钻机盘上拆卸下，这样，可以方便的进行开采的同时，当需要向下钻设时，只需将外钻管安装上即可，简单方便，可以有效的防止钻孔出现卡塞而无法向下伸入的问题；本发明设计了一种新型的煤层气开采钻井设备，在内套管的一端安装有抽采孔，抽采孔的内部安装有钻头，当内套管在钻头的带动下进入煤层，抽采孔伸入液体混合物中，这时就可以对液体混合物进行开采，这样不仅减少了机器设备的使用，还避免了煤层气的损失。

Description

一种煤层气开采钻井设备
技术领域
本发明涉及煤层气开采领域，具体是一种煤层气开采钻井设备。
背景技术
现有技术中，对煤层气的开采一般是在井中设置内套管和抽气管，抽气管连接抽吸泵，从地面上把抽气杆穿过抽气管下入井下，与抽吸泵连接，通过转动抽气杆带动抽吸泵的转子转动进行工作，从而将井下的煤粉与煤层气的混合物从抽吸泵下侧抽至上侧，并充满抽气杆与气管之间的环形空间，该环形空间上部与外部连通，从而使该混合物从上部溢出流至外部其他设备进行下一步加工，开采时间的增加会导致环形空间内混合物的固体颗粒大大增加，一旦由于工作需要暂停抽吸泵，大量的固体颗粒沉淀回落至抽吸泵的上侧，造成抽油杆被卡死而不能继续转动，从而无法继续进行开采工作，造成开采效率低下且开采成本较高。此外，在对煤层气进行抽采时，不同深度的位置抽采后，往往还需要向更深的位置进行钻设以便边开采边抽采，而普通的抽采设备在抽采时，由于钻孔在抽采过程中很容易出现堵塞现象，这就导致后续的向下伸入困难，而抽采设备取出较为麻烦，影响抽采效率。
因此，本发明提供了一种煤层气开采钻井设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤层气开采钻井设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种煤层气开采钻井设备，包括内套管、外钻管、钻井盘、钻头和抽采机构，其中，所述内套管内设置有所述抽采机构，且所述内套管的底部固定连接有所述钻井盘，所述钻井盘的底部中心固定连接有所述钻头，其特征在于，所述外钻管的底部可拆卸的连接于所述钻井盘上，且所述外钻管与所述内套管之间同轴布置；
在对煤层气开采孔进行钻设时，所述外钻管安装连接于所述钻井盘上且套设在所述内套管的外部；在对煤层气进行开采时，所述外钻管从所述钻机盘上拆卸下；
所述钻井盘的上端设置有圆锥结构的抽采盘，所述抽采盘的侧面上设置有多个抽采孔。
进一步，作为优选，所述钻井盘与所述外钻管之间采用螺接的方式连接，且进行钻机时，所述螺接的连接方向与钻头的钻井旋转方向相反。
进一步，作为优选，所述钻井盘的上端一体设置有向上延伸的内螺纹筒，所述钻井盘的顶面位于所述内螺纹筒内侧固定连接所述抽采盘。
进一步，作为优选，所述内套管的上端固定安装有抽采驱动头，所述内套管的内部固定安装有抽杆，且内套管的一端靠近抽采驱动头的一端固定安装有密封头，所述密封头的内表面固定安装有抽出管，所述抽出管的两端安装有油管阀门，所述抽杆的内部安装有抽油杆，且抽杆的一端固定安装有进油扇，所述抽采孔的一端安装有钻头。
进一步，作为优选，所述抽杆的一端固定安装有油管悬挂器，且抽杆的另一端固定安装有过滤块，所述过滤块的内部安装有进油阀。
进一步，作为优选，所述进油扇的外表面固定安装有扇叶，所述扇叶的数量为三个。
进一步，作为优选，所述抽油杆的中间位置处安装有上挡板，且抽油杆的一端固定安装有下挡板，所述下挡板的上表面安装有定子。
进一步，作为优选，所述定子的内部固定安装有转子，且定子的一端固定安装有支撑板，所述支撑板与转子相连接。
进一步，作为优选，所述支撑板的上方位置处固定安装有进液孔，所述进液孔的上方位置处固定安装有单流阀。
进一步，作为优选，所述油管悬挂器位于抽采驱动头的内部，且油管悬挂器为圆台形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在对煤层气开采孔进行钻设时，外钻管安装连接于钻井盘上且套设在内套管的外部；在对煤层气进行开采时，外钻管从所述钻机盘上拆卸下，这样，可以方便的进行开采的同时，当需要向下钻设时，只需将外钻管安装上即可，简单方便，可以有效的防止钻孔出现卡塞而无法向下伸入的问题；
2、本发明设计了一种新型的煤层气开采钻井设备，在内套管的一端安装有抽采孔，抽采孔的内部安装有钻头，当内套管在钻头的带动下进入煤层，抽采孔伸入液体混合物中，这时就可以对液体混合物进行开采，这样不仅减少了机器设备的使用，还避免了煤层气的损失。
3、本发明设计了一种新型的煤层气开采钻井设备，当煤层产生的液体混合物经过抽采孔，并充满抽采孔的环形空间时，抽采驱动头带动转子转动，转子带动进油扇转动，混合液被吸进进油扇内，经过过滤块进入抽油杆内，此时，煤层继续产生的液体混合物只能从抽油杆下端的进液孔进入抽油杆内部，并经单流阀、上挡板流至抽油杆外部；这时固体颗粒会不断下沉并进入进液孔排出，避免大量固体颗粒下沉堆积而造成抽油杆被卡死而不能继续转动，提高开采效率且降低开采成本。
附图说明
图1为一种煤层气开采钻井设备的结构示意图；
图2为一种煤层气开采钻井设备中抽杆内部的结构示意图；
图3为一种煤层气开采钻井设备的钻井盘位置结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种煤层气开采钻井设备，包括内套管1、外钻管22、钻井盘23、钻头21和抽采机构，其中，所述内套管1内设置有所述抽采机构，且所述内套管1的底部固定连接有所述钻井盘23，所述钻井盘23的底部中心固定连接有所述钻头21，其特征在于，所述外钻管22的底部可拆卸的连接于所述钻井盘23上，且所述外钻管与所述内套管之间同轴布置；在对煤层气开采孔进行钻设时，所述外钻管安装连接于所述钻井盘上且套设在所述内套管的外部；在对煤层气进行开采时，所述外钻管22从所述钻机盘上拆卸下；所述钻井盘23的上端设置有圆锥结构的抽采盘24，所述抽采盘24的侧面上设置有多个抽采孔2。
在本实施例中，所述钻井盘与所述外钻管22之间采用螺接的方式连接，且进行钻机时，所述螺接的连接方向与钻头的钻井旋转方向相反。
作为较佳的实施例，所述钻井盘23的上端一体设置有向上延伸的内螺纹筒，所述钻井盘23的顶面位于所述内螺纹筒内侧固定连接所述抽采盘24
此外，本发明的内套管1的另一端固定安装有抽采驱动头8，内套管1的内部固定安装有抽杆7，抽杆7的一端固定安装有油管悬挂器12，油管悬挂器12位于抽采驱动头8的内部，且油管悬挂器12为圆台形状，且抽杆7的另一端固定安装有过滤块19，过滤块19的内部安装有进油阀4，且内套管1的一端靠近抽采驱动头8的一端固定安装有密封头9，密封头9的内表面固定安装有抽出管11，抽出管11的两端安装有油管阀门10，抽杆7的内部安装有抽油杆6，抽油杆6的中间位置处安装有上挡板13，且抽油杆6的一端固定安装有下挡板5，下挡板5的上表面安装有定子18，定子18的内部固定安装有转子17，且定子18的一端固定安装有支撑板16，支撑板16的上方位置处固定安装有进液孔15，进液孔15的上方位置处固定安装有单流阀14，支撑板16与转子17相连接，且抽杆7的一端固定安装有进油扇3，当煤层产生的液体混合物经过抽采孔2，并充满抽采孔2的环形空间时，抽采驱动头8带动转子17转动，转子17带动进油扇3转动，混合液被吸进进油扇3内，经过过滤块19进入抽油杆6内，进油阀4可以控制混合液的进入量，此时，煤层产生的液体混合物从抽油杆6下端的进液孔15进入抽油杆内部，并经单流阀14、上挡板13流至抽油杆6外部；这时固体颗粒会不断下沉并进入进液孔15排出，避免大量固体颗粒下沉堆积而造成抽油杆6被卡死而不能继续转动，提高开采效率且降低开采成本。
在图1和图2中：进油扇3的外表面固定安装有扇叶20，扇叶20的数量为三个，抽采孔2的一端安装有钻头21，在内套管1的一端安装有抽采孔2，抽采孔2的内部安装有钻头21，当内套管1在钻头21的带动下进入煤层，抽采孔2伸入液体这时就可以对液体混合物进行开采，这样既减少了机器的使用，又减少煤层气的损失。
本发明的工作原理是：在内套管1的底部的钻井盘23的抽采盘24上设置抽采孔2，当内套管1在钻头21的带动下进入煤层，抽采孔2伸入液体这时就可以对液体混合物进行开采，煤层产生的液体混合物经过抽采孔2，并充满抽采孔2的环形空间时，抽采驱动头8带动转子17转动，转子17带动进油扇3转动，混合液被吸进进油扇3内，经过过滤块19进入抽油杆6内，进油阀4可以控制混合液的进入量，此时，煤层产生的液体混合物从抽油杆6下端的进液孔15进入抽油杆内部，并经单流阀14、上挡板13流至抽油杆6外部；这时固体颗粒会不断下沉并进入进液孔15排出，避免大量固体颗粒下沉堆积而造成抽油杆6被卡死而不能继续转动，提高开采效率且降低开采成本，液体进入抽杆7，然后经过油管悬挂器12进入抽出管11，抽出管11上的油管阀门10控制液体的进入量，最后液体通过抽出管11排出。在需要对其进行向下进一步伸入时，外钻管安装连接于所述钻井盘上且套设在所述内套管的外部；在对煤层气进行开采时，所述外钻管22从所述钻机盘上拆卸下即可，简单方便。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤层气开采钻井设备，包括内套管(1)、外钻管(22)、钻井盘(23)、钻头(21)和抽采机构，其中，所述内套管(1)内设置有所述抽采机构，且所述内套管(1)的底部固定连接有所述钻井盘(23)，所述钻井盘(23)的底部中心固定连接有所述钻头(21)，其特征在于，所述外钻管(22)的底部可拆卸的连接于所述钻井盘(23)上，且所述外钻管与所述内套管之间同轴布置；
在对煤层气开采孔进行钻设时，所述外钻管安装连接于所述钻井盘上且套设在所述内套管的外部；在对煤层气进行开采时，所述外钻管(22)从所述钻机盘上拆卸下；
所述钻井盘(23)的上端设置有圆锥结构的抽采盘(24)，所述抽采盘(24)的侧面上设置有多个抽采孔(2)。
2.根据权利要求1所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述钻井盘与所述外钻管(22)之间采用螺接的方式连接，且进行钻机时，所述螺接的连接方向与钻头的钻井旋转方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述钻井盘(23)的上端一体设置有向上延伸的内螺纹筒，所述钻井盘(23)的顶面位于所述内螺纹筒内侧固定连接所述抽采盘(24)。
4.根据权利要求1所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述内套管(1)的上端固定安装有抽采驱动头(8)，所述内套管(1)的内部固定安装有抽杆(7)，且内套管(1)的一端靠近抽采驱动头(8)的一端固定安装有密封头(9)，所述密封头(9)的内表面固定安装有抽出管(11)，所述抽出管(11)的两端安装有油管阀门(10)，所述抽杆(7)的内部安装有抽油杆(6)，且抽杆(7)的一端固定安装有进油扇(3)，所述抽采孔(2)的一端安装有钻头(21)。
5.根据权利要求4所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述抽杆(7)的一端固定安装有油管悬挂器(12)，且抽杆(7)的另一端固定安装有过滤块(19)，所述过滤块(19)的内部安装有进油阀(4)。
6.根据权利要求4所述的一种煤气油开采钻井设备，其特征在于，所述进油扇(3)的外表面固定安装有扇叶(20)，所述扇叶(20)的数量为三个。
7.根据权利要求4所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述抽油杆(6)的中间位置处安装有上挡板(13)，且抽油杆(6)的一端固定安装有下挡板(5)，所述下挡板(5)的上表面安装有定子(18)。
8.根据权利要求4所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述定子(18)的内部固定安装有转子(17)，且定子(18)的一端固定安装有支撑板(16)，所述支撑板(16)与转子(17)相连接。
9.根据权利要求5所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述支撑板(16)的上方位置处固定安装有进液孔(15)，所述进液孔(15)的上方位置处固定安装有单流阀(14)。
10.根据权利要求2所述的一种煤层气开采钻井设备，其特征在于，所述油管悬挂器(12)位于抽采驱动头(8)的内部，且油管悬挂器(12)为圆台形状。
CN201910540784.XA 2019-06-20 2019-06-20 一种煤层气开采钻井设备 Active CN110206482B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910540784.XA CN110206482B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 一种煤层气开采钻井设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910540784.XA CN110206482B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 一种煤层气开采钻井设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110206482A true CN110206482A (zh) 2019-09-06
CN110206482B CN110206482B (zh) 2020-06-30

Family

ID=67793923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910540784.XA Active CN110206482B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 一种煤层气开采钻井设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110206482B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110905398A (zh) * 2019-12-06 2020-03-24 中国地质大学（北京） 一种煤层气开采用抽采口钻设装置
CN113187448A (zh) * 2021-06-17 2021-07-30 中国石油化工股份有限公司 一种多煤层煤层气合采设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221836A1 (en) * 2001-01-29 2003-12-04 Robert Gardes Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
CN102071920A (zh) * 2010-12-30 2011-05-25 河南理工大学 低渗煤层瓦斯抽采设备及方法
CN102121364A (zh) * 2011-02-14 2011-07-13 中国矿业大学 卸压煤层气地面抽采井的井身结构及其布设方法
CN105569612A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种煤层气开采装置及开采方法
CN109630023A (zh) * 2018-12-01 2019-04-16 谭雄卫 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置
CN109869105A (zh) * 2017-12-01 2019-06-11 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井系统及其钻井方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221836A1 (en) * 2001-01-29 2003-12-04 Robert Gardes Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
CN102071920A (zh) * 2010-12-30 2011-05-25 河南理工大学 低渗煤层瓦斯抽采设备及方法
CN102121364A (zh) * 2011-02-14 2011-07-13 中国矿业大学 卸压煤层气地面抽采井的井身结构及其布设方法
CN105569612A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种煤层气开采装置及开采方法
CN109869105A (zh) * 2017-12-01 2019-06-11 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井系统及其钻井方法
CN109630023A (zh) * 2018-12-01 2019-04-16 谭雄卫 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110905398A (zh) * 2019-12-06 2020-03-24 中国地质大学（北京） 一种煤层气开采用抽采口钻设装置
CN110905398B (zh) * 2019-12-06 2020-09-08 中国地质大学（北京） 一种煤层气开采用抽采口钻设装置
CN113187448A (zh) * 2021-06-17 2021-07-30 中国石油化工股份有限公司 一种多煤层煤层气合采设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN110206482B (zh) 2020-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10883350B2 (en) Device and method for water drainage and gas production by pressure control and gas lift
WO2017190484A1 (zh) 双管负压排水采气设备
CN101191405A (zh) 旋挖钻机射流反循环钻进岩石新工艺
CN110206482A (zh) 一种煤层气开采钻井设备
CN206280027U (zh) 强制反循环捞砂工具
CN103615191B (zh) 泵压反循环钻井方法及系统
CN201991749U (zh) 螺旋拨叉式螺杆马达井下增压器
CN202056034U (zh) 螺旋面换向螺杆马达增压器
CN210768675U (zh) 一种套铣一体化捞砂装置
CN204344091U (zh) 一种反循环液驱采油螺杆泵
US4668251A (en) Mud pump degassing and supercharging apparatus
CN201232614Y (zh) 双螺旋槽螺杆马达井下增压泵
CN106014910B (zh) 复合式双作用杆式抽油泵及其采油方法
CN206928902U (zh) 一种动力牙轮钻头
CA2500155A1 (en) Percussion adaptor for positive displacement motors
CN104747434A (zh) 一种用于煤层气开采的螺杆泵设备
CN103925202B (zh) 煤矿用积水抽排孔底泵
CN204899815U (zh) 气动潜孔锤三通道多功能水龙头
CN206988217U (zh) 节能型液压泵站
CN112983838A (zh) 一种钻井泥浆灌注用泥浆泵
CN2477823Y (zh) 具有双管柱及叶片泵的采油装置
CN201321822Y (zh) 轴流式抽水钻杆
CN218844553U (zh) 侧钻井抽油泵
CN104695882A (zh) 一种气动潜孔锤三通道多功能水龙头
CN101139914A (zh) 潜水式反循环打井机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant