CN204344073U - 一种煤层气近井地带解堵装置 - Google Patents

Abstract

一种煤层气近井地带解堵装置，包括电缆、悬绳器、变频设备、超声波发生器、超声波换能器、弹簧、锚定设备、弹簧座、压力传感器、第一密封垫、保护器、安全控制箱、第二密封垫和钢丝绳；所述超声波换能器四边各设置有一个压力传感器，且压力传感器与安全控制箱导线连接；所述保护器和变频设备设置在超声波发生器上端；所述悬绳器设置在安全控制箱的顶端，且与钢丝绳和电缆连接；该煤层气近井地带解堵装置，节约能源，成本较低，可以以很少的投资获得较大的收益；操作简单，不影响煤层气的正常生产；保护环境，不会对地层造成任何污染，不会对井筒造成腐蚀等伤害。

Description

一种煤层气近井地带解堵装置

技术领域

本实用新型涉及煤层气开发应用技术领域，尤其是一种煤层气近井地带解堵装置。

背景技术

我国煤层气资源量十分巨大，与我国陆地天然气资源量相当。随着天然气勘探与开发工业的不断发展，我国煤层气的开发取得了显著成果，尤其在沁水盆地，鄂尔多斯盆地东部等地已经形成规模性的开发。但由于煤的脆性差，胶结能力弱，具有易碎易坍塌的特点。在煤层气开采过程中，钻井，排采，修井等各个阶段都可能产生大量煤粉，部分煤粉随着排采过程排出井筒。由于煤层裂缝孔隙较小，裂缝不连通，迂曲度大等因素极易造成煤粉的堆积及孔道的堵塞，影响煤层气的正常排出，造成产气量下降，给现场施工带来影响。

目前针对煤层近井地带煤粉堵塞的技术还不完善，国内尚处于摸索阶段，目前主要的技术有：洗井解堵，注入化学试剂解堵，震荡解堵等。但这些技术存在以下缺陷：洗井要不断的抽提油管，并且作用范围较小，工作时间较长；注入化学试剂会对储层造成污染，腐蚀井底设备；震荡解堵有可能导致煤层坍塌，造成煤层结构改变，甚至造成二次堵塞。

实用新型内容

现有技术难以满足人们的生活需要，针对上述问题，本实用新型旨在提供一种煤层气近井地带解堵装置。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种煤层气近井地带解堵装置，包括电缆、悬绳器、变频设备、超声波发生器、超声波换能器、弹簧、锚定设备、弹簧座、压力传感器、第一密封垫、保护器、安全控制箱、第二密封垫和钢丝绳；所述超声波换能器四边各设置有一个压力传感器，且压力传感器与安全控制箱导线连接；所述保护器和变频设备设置在超声波发生器上端；所述悬绳器设置在安全控制箱的顶端，且与钢丝绳和电缆连接；所述保护器、安全控制箱、变频设备和超声波发生器导线串联；所述保护器和超声波发生器、超声波换能器导线连接；所述锚定设备设置在整个装置最底端。

作为本实用新型的优化技术方案：所述变频设备和保护器设置在超声波发生器上端，且在其中间设置有第一密封垫；所述第二密封垫设置在悬绳器和安全控制箱之间。

优选的，所述超声波换能器底端设置有弹簧，且弹簧固定在弹簧座中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该煤层气近井地带解堵装置，节约能源，成本较低，可以以很少的投资获得较大的收益；操作简单，不影响煤层气的正常生产；保护环境，不会对地层造成任何污染，不会对井筒造成腐蚀等伤害；省时省力，简单高效，作用效果好，能有效的增加煤层气的产量以及开发寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的原理示意图；

图3为本实用新型在实施时的结构示意图；

其中：1、电缆，2、悬绳器，3、变频设备，4、超声波发生器，5、超声波换能器，6、弹簧，7、锚定设备，8、弹簧座，9、压力传感器，10、第一密封垫，11、保护器，12、安全控制箱，13、第二密封垫，14、钢丝绳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种煤层气近井地带解堵装置，包括电缆1、悬绳器2、变频设备3、超声波发生器4、超声波换能器5、弹簧6、锚定设备7、弹簧座8、压力传感器9、第一密封垫10、保护器１１、安全控制箱12、第二密封垫13和钢丝绳14；所述超声波换能器5四边各设置有一个压力传感器9，且压力传感器9与安全控制箱12导线连接；所述保护器11和变频设备3设置在超声波发生器4上端；所述悬绳器2设置在安全控制箱12的顶端，且与钢丝绳14和电缆1连接；所述保护器11、安全控制箱12、变频设备3和超声波发生器4导线串联；所述保护器11和超声波发生器4、超声波换能器5导线连接；所述锚定设备7设置在整个装置最底端。

作为本实用新型的优化技术方案：所述变频设备3和保护器11设置在超声波发生器4上端，且在其中间设置有第一密封垫10；所述第二密封垫13设置在悬绳器2和安全控制箱12之间。

优选的，所述超声波换能器5底端设置有弹簧6，且弹簧6固定在两边的弹簧座8中。

本实用新型各部分的功能原理为：悬绳器：上接钢丝绳、电缆，下接装置。保证整个装置处于中心位置，尽量避免偏移。

锚定设备：位于装置最下方。因为装置工作时位于动液面之下，是沉浸在水中的，装置会受到水的浮力等产生倾斜，或与油管、地层产生碰撞，摩擦。加上锚定之后可以避免上述情况发生，并且延长装置的使用寿命。

变频器：改变电频，从而控制、改变超声波的频率。

保护器：保护整个装置的电路系统，防止进水，碰撞以及装置工作异常等对装置的损坏。

安全控制箱：是一种智能控制箱，控制整个装置的电路。

密封垫：是一种橡胶垫，主要作用是防水和缓冲。

压力传感器：监测井底压力的大小，防止使用过程中压力的过大变化造成装置及煤层的损害。

弹簧：缓冲作用，保护装置。

弹簧座：固定弹簧。

本实用新型的工作于鍪案例为：由地面电源提供电能给整个装置，电能通过电缆输送到位于井底的装置，电能通过安全控制箱，保护器与变频器，传送到压力传感器与超声波发生器，再由发生器将电功率信号传送给超声波换能器，由超声波换能器将电能转化为超声波能，再由超声波能产生的机械作用，空化作用对近井地带产生作用。装置上的变频器调节供应给装置的电频，从而改变超声波发生器和换能器产生的超声波频率。而安全控制箱和保护器则对装置的电路安全进行保护。压力传感器将电信号传回安全控制箱。

超声波在介质中传播时，会与介质发生相互作用，使介质发生一系列的物理化学变化，从而产生超声效应。超声波发生器发出的电信号通过换能器转换成高频机械震荡波在煤层中传播，这时会在煤层中引起超声振动，而不断变频的振动波可以引起煤粉的旋转，摩擦，使堆积的煤粉产生震荡，逐渐疏松，垮塌，随煤层中的水流冲至井底，直到排出地层。

另一方面，煤层中的孔隙，裂缝中饱含底层水，超声波会产生热效应与空化效应。当超声波作用于地层水时，可以使地层水产生大量小气泡，并使气泡破裂。气泡破裂时会产生强大的冲击波与振动波，可以疏松堆积的煤粉，并且这种冲击波可以将吸附在煤层壁上的煤粉脱离，从而减少堵塞的发生。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种煤层气近井地带解堵装置，包括电缆(1)、悬绳器(2)、变频设备(3)、超声波发生器(4)、超声波换能器(5)、弹簧(6)、锚定设备(7)、弹簧座(8)、压力传感器(9)、第一密封垫(10)、保护器(11)、安全控制箱(12)、第二密封垫(13)和钢丝绳(14)；所述超声波换能器(5)四个方位各有一个压力传感器(9)，且压力传感器(9)与安全控制箱(12)导线连接；所述保护器(11)和变频设备(3)设置在超声波发生器(4)上端；所述悬绳器(2)设置在安全控制箱(12)的顶端，且与钢丝绳(14)和电缆(1)连接；所述保护器(11)、安全控制箱(12)、变频设备(3)和超声波发生器(4)导线串联；所述保护器(11)和超声波发生器(4)、超声波换能器(5)导线连接；所述锚定设备(7)设置在整个装置最底端。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气近井地带解堵装置，其特征在于：所述变频设备(3)和保护器(11)设置在超声波发生器(4)上端，且在其中间设置有第一密封垫(10)；所述第二密封垫(13)设置在悬绳器(2)和安全控制箱(12)之间。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气近井地带解堵装置，其特征在于：所述超声波换能器(5)底端设置有弹簧(6)，且弹簧(6)固定在弹簧座(8)中。