CN207048750U - 一种煤层气井分层排采井口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种煤层气井分层排采井口装置，属于煤层气井分层排采的技术领域，包括由外向内依次设置的生产套管、采气套管、排水套管和抽油杆；生产套管与采气套管之间围合成上端密封的第一环形空间；生产套管上设置有第一排气管；第一排气管连接有第一流量计，且与第一环形空间连通；采气套管与排水套管之间围合成上端密封的第二环形空间；采气套管上设置有第二排气管；第二排气管连接有第二流量计，且与第二环形空间连通。在抽吸泵的作用下，两层煤层气从第一环形空间和第二环形空间分别进入到第一排气管和第二排气管内，第一流量计和第二流量计分别对两个排气管内的煤层气流量进行计量，实现了对两层煤层气分别进行计量的目的。

Description

一种煤层气井分层排采井口装置

技术领域

本实用新型涉及煤层气井分层排采的技术领域，特别是涉及一种煤层气井分层排采井口装置。

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，是优质能源和化工原料。对煤炭开采过程中产生的煤层气进行有效利用，在一定程度上能改善我国的能源结构，增加洁净的气体能源，弥补我国常规天然气在地域分布和供给量上的不足。

现有技术中，对煤层气的开采一般是在井中设置套管和油管，在油管底部 连接抽吸泵，从地面上把抽油杆穿过油管下入井下，与抽吸泵连接，通过转动抽油杆带动抽吸泵的转子转动进行工作，在抽吸泵的抽吸作用下，井下的气体混合物从套管和油管之间的环形空间内被抽吸井外，液体混合物从抽油杆与油管之间的环形空间内被抽吸到井外。现有的煤层气井口装置在煤层气井两层同时抽采的情况下，只能实现液气分离并计量，不能分别计量两层煤层气的产气量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种煤层气井分层排采井口装置，改善现有的煤层气井口装置不能分别计量两层煤层气的产气量的技术问题。

本实用新型提供一种煤层气井分层排采井口装置，包括由外向内依次设置的生产套管、采气套管、排水套管和抽油杆；生产套管与采气套管之间围合成上端密封的第一环形空间；生产套管上设置有第一排气管；第一排气管连接有第一流量计，且与第一环形空间连通；采气套管与排水套管之间围合成上端密封的第二环形空间；采气套管上设置有第二排气管；第二排气管连接有第二流量计，且与第二环形空间连通。

进一步地，第一排气管上设置有安装有节流器的第一排气阀门，第一流量计设置在第一排气阀门之后；第二排气管上设置有安装有节流器的第二排气阀门，第二流量计设置在第二排气阀门之后。

具体地，该煤层气井分层排采井口装置还包括第一四通和第二四通；第一四通的第一接口连接生产套管，与第一接口相邻的第二接口连接第一排气管；采气套管穿过第一四通的第一接口以及与第一接口相对的第三接口，且与第三接口之间设置有第一密封件；第二四通的第一接口连接采气套管，与第一接口相邻的第二接口连接第二排气管；排水套管穿过第二四通的第一接口以及与第一接口相对的第三接口，且与第三接口之间设置有第二密封件。

具体地，第一密封件包括第一套管头以及密封连接采气套管与第一套管头的第一套管悬挂器；第二密封件包括第二套管头以及密封连接排水套管与第二套管头的第二套管悬挂器。

进一步地，第一四通的第四接口连接第一控制管；第一控制管上设置有第一控制阀门和位于第一控制阀门之后的第一压力表；第二四通的第四接口连接第二控制管；第二控制管上设置有第二控制阀门和位于第二控制阀门之后的第二压力表。

进一步地，该煤层气井分层排采井口装置还包括三通和排水管；三通的第一接口连接排水套管，与第一接口相邻的第二接口连接排水管，与第一接口相对或相邻的第三接口设置有端盖；抽油杆的上端穿过端盖，下端与抽吸泵连接。

进一步地，排水管连接有水表。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

在使用本实用新型提供的煤层气井分层排采井口装置时，在抽吸泵的抽吸作用下，要采集的两层煤层气分别从第一环形空间和第二环形空间的下端开口进入到第一环形空间和第二环形空间内并上升，最终分别进入到第一排气管和第二排气管内，第一流量计对通过第一排气管的煤层气流量进行计量，第二流量计对通过第二排气管的煤层气流量进行计量，实现了对两层煤层气分别进行计量的目的，在生产上有助于对两层煤层气的储气量进行记录并评估，在后续处于相似环境的煤层气时，可将数据作为依据，对其储气量进行预估，有助于后续排采工作的展开。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实施例提供的煤层气井分层排采井口装置的结构示意图。

标号：1-生产套管；2-采气套管；3-排水套管；4-抽油杆；5-第一排气管；6-第二排气管；7-第一排气阀门；8-第二排气阀门；9-第一四通；10-第二四通；11-第一套管头；12-第一套管悬挂器；13-第二套管头；14-第二套管悬挂器；15-第一控制管；16-第一控制阀门；17-第一压力表；18-第二控制管；19-第二控制阀门；20-第二压力表；21-三通；22-排水管；23-端盖。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。其中，“前”是指煤层气流入的方向，“后”是指煤层气流出的方向，“上”是指延伸至井外的方向，“下”是指延伸至井内的方向。

本实施例提供一种煤层气井分层排采井口装置，该井口装置设置在井口上，如图1所示，包括由外向内依次设置的生产套管1、采气套管2、排水套管3和抽油杆4；生产套管1与采气套管2之间围合成上端密封的第一环形空间；生产套管1上设置有第一排气管5；第一排气管5连接有第一流量计，且与第一环形空间连通；采气套管2与排水套管3之间围合成上端密封的第二环形空间；采气套管2上设置有第二排气管6；第二排气管6连接有第二流量计，且与第二环形空间连通。

其中，第一流量计和第二流量计可以分别设置在第一排气管5和第二排气管6上，也可以设置在集输站内与第一排气管5和第二排气管6分别对应的管道上，只要能够实现第一流量计对第一排气管5内气体的计量，第二流量计对第二排气管6内气体的计量即可。

为了改善现有的煤层气井口装置不能分别计量两层煤层气的产气量这一技术问题，煤与煤层气共采国家重点实验室的工作人员经过实地考察，实验设计，发明了上述煤层气井分层排采井口装置，使用该煤层气井分层排采井口装置后，在抽吸泵的抽吸作用下，要采集的两层煤层气分别从第一环形空间和第二环形空间的下端开口进入到第一环形空间和第二环形空间内并上升，最终分别进入到第一排气管5和第二排气管6内，第一流量计对通过第一排气管5的煤层气流量进行计量，第二流量计对通过第二排气管6的煤层气流量进行计量，实现了对两层煤层气分别进行计量的目的，在生产上有助于对两层煤层气的储气量进行记录并评估，在后续处于相似环境的煤层气时，可将数据作为依据，对其储气量进行预估，有助于后续排采工作的展开。

进一步地，如图1所示，第一排气管5上设置有安装有节流器的第一排气阀门7，第一流量计设置在第一排气阀门7之后；第二排气管6上设置有安装有节流器的第二排气阀门8，第二流量计设置在第二排气阀门8之后。根据生产情况，可调节第一排气阀门7和第二排气阀门8实现对两层煤层气输送量的控制，在生产上更为灵活。

第一排气管5和第二排气管6可以分别焊接在生产套管1和采气套管2上，但是为了在排采现场便于安装，如图1所示，本实施例提供的煤层气井分层排采井口装置通过第一四通9连接生产套管1和第一排气管5，第一四通9的第一接口连接生产套管1，与第一接口相邻的第二接口连接第一排气管5；采气套管2穿过第一四通9的第一接口以及与第一接口相对的第三接口，且与第三接口之间设置有第一密封件，以保证第一环形空间上端的密封性；通过第二四通10连接采气套管2和第二排气管6，第二四通10的第一接口连接采气套管2，与第一接口相邻的第二接口连接第二排气管6；排水套管3穿过第二四通10的第一接口以及与第一接口相对的第三接口，且与第三接口之间设置有第二密封件，以保证第二环形空间上端的密封性。

具体地，如图1所示，第一密封件包括第一套管头11以及密封连接采气套管2与第一套管头11的第一套管悬挂器12，第一套管头11设置在第一四通9的第三接口上；第二密封件包括第二套管头13以及密封连接排水套管3与第二套管头13的第二套管悬挂器14，第二套管头13设置在第二四通10的第三接口上。当然，可根据实际情况选择密封圈等配合使用或进行替换。

进一步地，如图1所示，第一四通9的第四接口连接第一控制管15；第一控制管15上设置有第一控制阀门16和位于第一控制阀门16之后的第一压力表17，第一压力表17用于监测第一环形空间内的煤层气压力，在第一压力表17损坏时关闭第一控制阀门16，更换第一压力表17；第二四通10的第四接口连接第二控制管18；第二控制管18上设置有第二控制阀门19和位于第二控制阀门19之后的第二压力表20，第二压力表20用于监测第二环形空间内的煤层气压力，在第二压力表20损坏时关闭第二控制阀门19，更换第二压力表20。

进一步地，如图1所示，该煤层气井分层排采井口装置还包括三通21和排水管22；三通21的第一接口连接排水套管3，与第一接口相邻的第二接口连接排水管22，与第一接口相对或相邻的第三接口设置有端盖23；抽油杆4的上端穿过端盖23，下端与抽吸泵连接。两层煤层气中的水（含煤渣等杂质）混合后，在抽吸泵的抽吸作用下从排水套管3下端的开口进入到排水套管3内并上升，最终从排水管22排出。三通根据其形状的不同，T形三通的第三接口与第一接口是相对的，Y形三通的第三接口与第一接口是相邻的。

进一步地，排水管22连接有水表，以计量混合水量。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种煤层气井分层排采井口装置，其特征在于：包括由外向内依次设置的生产套管（1）、采气套管（2）、排水套管（3）和抽油杆（4）；

所述生产套管（1）与采气套管（2）之间围合成上端密封的第一环形空间；

所述生产套管（1）上设置有第一排气管（5）；

所述第一排气管（5）连接有第一流量计，且与所述第一环形空间连通；

所述采气套管（2）与排水套管（3）之间围合成上端密封的第二环形空间；

所述采气套管（2）上设置有第二排气管（6）；

所述第二排气管（6）连接有第二流量计，且与所述第二环形空间连通。

2.根据权利要求1所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，所述第一排气管（5）上设置有安装有节流器的第一排气阀门（7），所述第一流量计设置在所述第一排气阀门（7）之后；

所述第二排气管（6）上设置有安装有节流器的第二排气阀门（8），所述第二流量计设置在所述第二排气阀门（8）之后。

3.根据权利要求1所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，还包括第一四通（9）和第二四通（10）；

所述第一四通（9）的第一接口连接所述生产套管（1），与所述第一接口相邻的第二接口连接所述第一排气管（5）；

所述采气套管（2）穿过第一四通（9）的第一接口以及与所述第一接口相对的第三接口，且与所述第三接口之间设置有第一密封件；

所述第二四通（10）的第一接口连接所述采气套管（2），与所述第一接口相邻的第二接口连接所述第二排气管（6）；

所述排水套管（3）穿过第二四通（10）的第一接口以及与所述第一接口相对的第三接口，且与所述第三接口之间设置有第二密封件。

4.根据权利要求3所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，所述第一密封件包括第一套管头（11）以及密封连接所述采气套管（2）与第一套管头（11）的第一套管悬挂器（12）；

所述第二密封件包括第二套管头（13）以及密封连接所述排水套管（3）与第二套管头（13）的第二套管悬挂器（14）。

5.根据权利要求3所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，所述第一四通（9）的第四接口连接第一控制管（15）；所述第一控制管（15）上设置有第一控制阀门（16）和位于所述第一控制阀门（16）之后的第一压力表（17）；

所述第二四通（10）的第四接口连接第二控制管（18）；所述第二控制管（18）上设置有第二控制阀门（19）和位于所述第二控制阀门（19）之后的第二压力表（20）。

6.根据权利要求1所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，还包括三通（21）和排水管（22）；

所述三通（21）的第一接口连接所述排水套管（3），与所述第一接口相邻的第二接口连接所述排水管（22），与所述第一接口相对或相邻的第三接口设置有端盖（23）；

所述抽油杆（4）的上端穿过所述端盖（23），下端与抽吸泵连接。

7.根据权利要求6所述的煤层气井分层排采井口装置，其特征在于，所述排水管（22）连接有水表。