CN211448647U - 用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 - Google Patents
用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211448647U CN211448647U CN201920687407.4U CN201920687407U CN211448647U CN 211448647 U CN211448647 U CN 211448647U CN 201920687407 U CN201920687407 U CN 201920687407U CN 211448647 U CN211448647 U CN 211448647U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- armored
- dsa
- pipe column
- thermocouple
- blind flange
- 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.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 title description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本实用新提供了一种用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，包括如下组件：铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱，DSA盲板法兰，第一块DSA盲板法兰与井口主体固定密封，铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱分别通过压缩卡套密封接头密闭穿越第一块DSA盲板法兰；至少两段双头法兰连接管段；铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱的保护鞘剥离后分别通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件和铠装光纤管柱内的光纤密闭穿越第三块DSA盲板法兰，并与设于第三块DSA盲板法兰外部的仪表数据变送器连接。当利用本实用新型的仪表管柱井口穿越系统进行煤炭地下气化过程时，实现了对井下工况的实时反馈和监控，工艺操作更为灵活方便。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种用于煤炭地下气化工艺(ISC)的仪表管柱井口穿越系统，属于煤炭地下气化工艺设备技术领域。
背景技术
煤炭地下气化(ISC)是在氧化剂存在下通过地下煤层的燃烧和气化反应将煤直接转化为产品气的过程，所述产品气通常称为合成气，该合成气可以随后用作多种应用的原料，包括燃料生产、化学品生产和发电等。这种煤炭地下气化技术对于大多数煤藏都是适用的。鉴于有关采矿业的环保要求越来越严格和考虑到相关的人工成本和基建成本，这种技术无疑是很有吸引力的。煤炭气化工艺是将煤炭通过一系列的化学反应转变为合成气的过程。其中主要的反应包括：
C+O2→CO2(完全氧化反应)
C+1/2O2→CO(部分氧化反应)
C+H2O→H2+CO(水蒸气气化反应)
C+2H2→CH4(氢气气化反应)
C+CO2→2CO(二氧化碳气化反应)
地面钻井直通煤层，给氧化剂注入和产品气产出提供有效通道。一对钻井在地下连通或水平延伸构成一个实质上水平钻井通道(也可简称为煤层井道或连通通道)。该通道有助于氧化剂注入，燃空区生长和产品气输送。一个用于氧化剂注入的钻井称为“注入井”，另外一个用于生产产品气的钻井称为“产品井”。定向水平钻井和垂直钻井都可作为注入井或产品井。煤炭地下气化(ISC)可能在注入井和产品井之间还需要使用到一个或多个的垂直井(例如：功能井和辅助井)。
当煤层中有注入井、产品井和水平通道将二者连接起来时，此构造被称为一个煤炭地下气化(ISC)单元或井对。ISC单元包括燃烧区，气化区和热解区。其中，燃烧区在煤层中氧化剂注入点附近；气化区以放射状形态围绕在燃烧区周围或者在燃烧区下游，煤炭在气化区被气化、部分被氧化，从而生成产品气；热解区在气化区下游，煤的热解反应一般在这里发生。高温的产品气从气化区往下游流动，并最终从产品井井口输送到地面。在煤燃烧或气化的同时，煤层中的ISC燃空区会生长变大。
通过煤炭地下气化生成的产品气(粗合成气)通常含有合成气(CO,CO2, H2,CH4及其他气体的混合物)以及其他成分固体颗粒，水，煤焦油，烃类蒸汽，其他微量组分包括H2S,NH4,COS等)。其成分复杂程度取决于多个方面：煤炭地下气化所使用的氧化剂(空气或其他氧化剂，比如氧气、富氧空气或蒸汽混合物)、煤层中的内在水或周边地层渗入煤层中的水、煤质、以及煤炭地下气化工艺的操作参数，包括温度，压力等。
根据已有专利文献，目前煤炭地下气化技术所面临的问题主要包括：
a)现有煤炭地下气化监控仪表系统无法实时反馈地下气化炉的工况，只能采取盲目、被动、粗放型控制，严重影响煤炭地下气化工艺的稳定性和可控性。
b)现有油气井的井下控制系统和井口穿越设备价格昂贵，生产运输周期较长，严重增加了煤炭地下气化项目的投资和成本，降低了该项目的经济可行性。
c)现有油气井的井下控制系统和井口穿越设备无法满足煤炭地下气化工艺的苛刻工况(高温、高压、氢环境、腐蚀环境等)。相关设备极易失效或损毁，无法满足地下气化炉的设计寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供了一种仪表管柱井口穿越系统，所述仪表管柱井口穿越系统有利于改进现有的煤炭地下气化工艺技术。
通过采用所述仪表管柱井口穿越系统，本实用新型解决了所述煤炭地下气化工艺中的技术问题。所述仪表管柱井口穿越系统位于ISC注入井和产品井井口。本实用新型所述仪表管柱井口穿越系统包括以下部件:
用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，基于煤炭地下气化的井口主体，其特征在于：所述系统包括如下组件：
并行设置的一根铠装热电偶管柱和一根铠装光纤管柱，
三块DSA盲板法兰，第一块DSA盲板法兰与井口主体固定密封，铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱分别通过压缩卡套密封接头密闭穿越第一块 DSA盲板法兰；
两段双头法兰连接管段，其中一段固定设于第一块DSA盲板法兰的外端，第一段双头法兰连接管段的外端固定设有第二块DSA盲板法兰，铠装热电偶管柱的保护鞘剥离后通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件密闭穿越第二块DSA盲板法兰，铠装光纤管柱通过压缩卡套密封接头密闭穿越第二块DSA盲板法兰，第二块DSA盲板法兰的外端固定设于第二段双头法兰连接管段，位于第二段双头法兰连接管段的外端固定设有第三块DSA盲板法兰；
铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱的保护鞘剥离后分别通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件和铠装光纤管柱内的光纤密闭穿越第三块DSA盲板法兰，并与设于第三块DSA盲板法兰外部的仪表数据变送器连接。
本实用新型所述仪表管柱井口穿越系统可以根据实际地下仪表管柱的数目调整穿越管段的数目，实现地下仪表管柱的井口穿越，并通过穿越管段下游的仪表数据变送器将地下仪表的实时数据反馈给项目的中央控制室。
本实用新型所述仪表管柱井口穿越系统可以为井下仪表管柱穿越井口提供一个耐压的密封空间进行数据信号的传输。同时，通过所述仪表管柱井口穿越系统可对仪表管柱的铠装环隙进行惰性气体吹扫，避免逆流的高温高压合成气损坏仪表管柱和井口泄漏，及避免光纤被氢气暗化造成信号衰减。
按照本实用新型，当利用本实用新型的仪表管柱井口穿越系统进行煤炭地下气化过程时，实现了对井下工况的实时反馈和监控，工艺操作更为灵活方便，从而实现煤炭地下气化工艺的连续稳定运行，为现有技术带来了进步。
附图说明
图1是一个完整的仪表管柱井口穿越系统的示意图。
在各附图中，相同的附图标记指相同部件。具体地，各附图中涉及的附图标记含义如下：
1.井口主体，2.铠装热电偶管柱，3.铠装光纤管柱，4.双头螺栓连接盲板法兰(DSA盲板法兰)，5.压缩卡套密封接头，6.焊接/熔融点，7.双头法兰连接管段，8.热电偶螺纹密封连接器，9.光纤螺纹密封连接器，10.仪表数据变送器，11.止回阀，12.吹扫/放空端口。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，基于煤炭地下气化的井口主体，其特征在于：所述系统包括如下组件：
并行设置的一根铠装热电偶管柱和一根铠装光纤管柱，
三块DSA盲板法兰，第一块DSA盲板法兰与井口主体固定密封，铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱分别通过压缩卡套密封接头密闭穿越第一块 DSA盲板法兰；
两段双头法兰连接管段，其中一段固定设于第一块DSA盲板法兰的外端，第一段双头法兰连接管段的外端固定设有第二块DSA盲板法兰，铠装热电偶管柱的保护鞘剥离后通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件密闭穿越第二块DSA盲板法兰，铠装光纤管柱通过压缩卡套密封接头密闭穿越第二块DSA盲板法兰，第二块DSA盲板法兰的外端固定设于第二段双头法兰连接管段，位于第二段双头法兰连接管段的外端固定设有第三块DSA盲板法兰；
铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱的保护鞘剥离后分别通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件和铠装光纤管柱内的光纤密闭穿越第三块DSA盲板法兰，并与设于第三块DSA盲板法兰外部的仪表数据变送器连接。
对于用于煤炭地下气化工艺ISC井对的井口主体，其设计压力需满足所有标准行业或非行业监管机构的压力要求，1,000-25,000psi；其设计温度最高可达到150-500℃；其选材可依据油气行业API规范的防腐等级选定，包括但不限于AA(适用于基本无腐蚀性液体或气体)，BB(适用于13铬不锈钢内部零件的耐腐蚀性，也可用于内部表面轻微腐蚀)，CC(适用于任何满足13铬不锈钢的液体或气态)，DD(适用于低温酸性气体和油，耐 H2S腐蚀，适用于存在H2S时的其它化学品、产品或碳氢化合物)，EE(适用于酸性气体和油，耐H2S腐蚀，适用于存在H2S时的其它化学品、产品或碳氢化合物)，FF(适用于当CO2超过H2S含量时的酸性气体、油、其它化学品、产品或碳氢化合物)或以上材料(指材料等级更高的材料)；其设计规范水平(PSL)包括但不限于满足API规范的PSL-1，PSL-2和PSL-3；和其设计尺寸(通径)包括但不限于5-30英寸。
本实用新型的技术方案中的仪表管柱，包括铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱。其中铠装热电偶管柱包括双探头或多探头矿物绝缘K型热电偶，和直径1/8至1英寸的单层或双层连续管保护鞘。所述连续管保护鞘选用304不锈钢、316L不锈钢或镍铬合金625，来满足地下气化炉的苛刻工况。其中铠装光纤管柱包括单根或双根光纤，和直径1/8至1英寸的三层或四层连续管保护鞘。所述三层连续管保护鞘由内至外分别选用316L不锈钢、铝和镍铬合金825。可通过增加第四层碳钢连续管保护鞘来提高铠装光纤管柱的机械性能，满足地下气化炉的苛刻工况。
本实用新型的技术方案中的双头螺栓连接盲板法兰(DSA盲板法兰)，用于密封ISC井对的井口主体和各仪表管柱井口穿越管段。所述DSA盲板法兰根据仪表管柱的数量和尺寸进行钻孔和攻丝。与井口直接连接的DSA 盲板法兰的设计温度(150-500℃)、设计压力(1,000-25,000psi)、设计尺寸(通径5-30英寸)和选材(AA-FF材料)需与井口主体的设计参数一致，保证井口主体的完整性。之后各仪表管柱井口穿越管段的DSA盲板法兰的设计温度(150-500℃)、设计压力(14-20MPa)、设计尺寸(通径，4-10 英寸)和选材(碳钢)需与双头法兰连接管段的设计参数一致。
本实用新型的技术方案中的双头法兰连接管段，用于逐层剥离仪表管柱的铠装保护鞘并进行仪表测量元件的密闭穿越。其设计温度为 150-500℃、设计压力为14-20MPa、设计尺寸(通径)为4-10英寸和选材为碳钢。所述铠装热电偶管柱井口穿越管段用于热电偶的热电极(偶丝) 的密闭穿越。所述铠装光纤管柱井口穿越管段用于光纤本体的密闭穿越。
本实用新型的技术方案中的压缩卡套密封接头，用于密封仪表管柱的铠装保护鞘。所述压缩卡套密封接头通过螺纹连接至DSA盲板法兰的螺纹钻孔内，并通过设定的扭矩进行密封连接。仪表管柱穿越DSA盲板法兰后，采用卡套密封和设定的扭矩对仪表管柱的最外层铠装连续管进行密封。
本实用新型的技术方案中的螺纹密封连接器，用于密封仪表管柱内的测量元件。所述密封连接器通过螺纹连接至DSA盲板法兰的螺纹钻孔内，并通过设定的扭矩进行密封连接。其设计温度为-150-350℃、设计压力为 14-20MPa、设计尺寸(通径)为1/8-1/2英寸、本体选材为304不锈钢、内部密封材料选用聚四氟乙烯。所述仪表管柱内的测量元件通过焊接和/或熔融的方式分别连接到螺纹密封连接器两端的热电极(偶丝)和/或光纤。
本实用新型的技术方案中的止回阀，用于单向惰性气体吹扫，如氮气或二氧化碳，避免逆流的高温高压合成气损坏仪表管柱和井口泄漏，及避免光纤被氢气暗化造成信号衰减。其设计温度为150-500℃、设计压力为 14-20MPa、设计尺寸(通径)为1/4-1英寸和选材为304不锈钢。
本实用新型的技术方案中的吹扫/放空端口，用于双头法兰连接管段在正常生产过程中的惰性气体吹扫和在设备维护保养过程中的泄压。
本实用新型的技术方案中的仪表数据变送器，用于接收地下仪表的实时数据信号并传输反馈给项目的中央控制室。带有蓄电池和大阳能板的仪表数据变送器可安放在井口处，直接与井下仪表井口穿越后的测量元件连接，并通过无线传输至中央控制室的控制系统。或井下仪表井口穿越后的测量元件通过补偿导线连接至位于机柜间的数据变送器，再通过信号电缆传输至中央控制室的控制系统。
当利用本实用新型的仪表管柱井口穿越系统实施煤炭地下气化过程时，实现了对井下工况的实时反馈和监控，工艺操作更为灵活方便，提高整个煤炭地下气化工艺的控制稳定性和生产效率，同时可以降低成本，尤其是在偏远地区实施ISC项目。
下面参考附图进一步描述本实用新型的实施方案。
图1给出了一个仪表管柱井口穿越系统。铠装热电偶管柱2和铠装光纤管柱3通过井下仪表管柱通道进入井口主体1，预留一定设计长度后切段。铠装热电偶管柱2和铠装光纤管柱3从采购、交付、下井和最终切断之前的每个环节都将进行测试，以确保铠装热电偶管柱2和铠装光纤管柱 3的完整性。铠装热电偶管柱2和铠装光纤管柱3通过压缩卡套密封接头5 密闭穿越第一块DSA盲板法兰4，再用法兰螺栓将第一块DSA盲板法兰4 连接到井口主体1的法兰端面。完成气密性测试后，在第一块DSA盲板法兰4的另外一端连接第一个双头法兰连接管段7。在双头法兰连接管段7 内对铠装热电偶管柱2的保护鞘进行剥离后，通过热电偶螺纹密封连接器 8和焊接6的方式将热电偶测量元件(偶丝)密闭穿越第二块DSA盲板法兰4。铠装光纤管柱3通过压缩卡套密封接头5直接密闭穿越第二块DSA 盲板法兰4。通过法兰螺栓将第二块DSA盲板法兰4连接到第一个双头法兰连接管段7。完成气密性测试后，在第二块DSA盲板法兰4的另外一端连接第二个双头法兰连接管段7。在该管段内对铠装光纤管柱3的保护鞘进行剥离后，通过光纤螺纹密封连接器9和熔融6的方式将光纤密闭穿越第三块DSA盲板法兰4(终端法兰)，然后连接在井口外部的仪表数据变送器10。已经剥离的热电偶测量元件(偶丝)直接通过焊接6的方式和另一个热电偶螺纹密封连接器8密闭穿越第三块DSA盲板法兰4，然后连接在井口外部的仪表数据变送器10。最后，在第三块DSA盲板法兰4外端面安装止回阀11和吹扫/放空端口12，并进行气密性测试。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。对于本领域的技术人员来说，只要不偏离本实用新型的精神和原则，所述变化和调整均应在本实用新型范围内。
Claims (7)
1.用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，基于煤炭地下气化的井口主体，其特征在于：所述系统包括如下组件：
并行设置的一根铠装热电偶管柱和一根铠装光纤管柱，
三块DSA盲板法兰，第一块DSA盲板法兰与井口主体固定密封，铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱分别通过压缩卡套密封接头密闭穿越第一块DSA盲板法兰；
两段双头法兰连接管段，其中一段固定设于第一块DSA盲板法兰的外端，第一段双头法兰连接管段的外端固定设有第二块DSA盲板法兰，铠装热电偶管柱的保护鞘剥离后通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件密闭穿越第二块DSA盲板法兰，铠装光纤管柱通过压缩卡套密封接头密闭穿越第二块DSA盲板法兰，第二块DSA盲板法兰的外端固定设于第二段双头法兰连接管段，位于第二段双头法兰连接管段的外端固定设有第三块DSA盲板法兰；
铠装热电偶管柱和铠装光纤管柱的保护鞘剥离后分别通过热电偶螺纹密封连接器将铠装热电偶管柱内的热电偶测量元件和铠装光纤管柱内的光纤密闭穿越第三块DSA盲板法兰，并与设于第三块DSA盲板法兰外部的仪表数据变送器连接。
2.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：第三块DSA盲板法兰外端面还固定设有止回阀，止回阀外连通设有吹扫/放空端口。
3.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：所述铠装热电偶管柱包括双探头或多探头矿物绝缘K型热电偶以及直径1/8至1英寸的单层或双层连续管保护鞘，所述连续管保护鞘选用304不锈钢、316L不锈钢或镍铬合金625，所述铠装光纤管柱包括单根或双根光纤以及直径1/8至1英寸的三层或四层连续管保护鞘，三层连续管保护鞘由内至外分别选用316L不锈钢、铝和镍铬合金825，第四层连续管保护鞘采用碳钢。
4.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：与井口主体直接连接的DSA盲板法兰的设计温度为150-500℃、设计压力1,000-25,000psi、通径为5-30英寸，选材为AA-FF 材料，与井口主体的设计参数一致，其余DSA盲板法兰的设计温度150-500℃、设计压力14-20MPa、通径为4-10英寸，选材碳钢材料，与双头法兰连接管段的设计参数一致。
5.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：双头法兰连接管段设计温度为150-500℃、设计压力为14-20MPa、通径为4-10英寸，选材为碳钢材料。
6.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：所述密封连接器通过螺纹连接至DSA盲板法兰的螺纹钻孔内，并通过设定的扭矩进行密封连接，其设计温度为-150-350℃、设计压力为14-20MPa、通径为1/8-1/2英寸、本体选材为304不锈钢材料、内部密封材料选用聚四氟乙烯及材料，管柱内的测量元件通过焊接和/或熔融的方式分别连接到螺纹密封连接器两端的热电极和/或光纤。
7.根据权利要求2所述的用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统，其特征在于：所述止回阀设计温度为150-500℃、设计压力为14-20MPa、通径为1/4-1英寸，选材为304不锈钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920687407.4U CN211448647U (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920687407.4U CN211448647U (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211448647U true CN211448647U (zh) | 2020-09-08 |
Family
ID=72313381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920687407.4U Active CN211448647U (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211448647U (zh) |
-
2019
- 2019-05-14 CN CN201920687407.4U patent/CN211448647U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2014303165B2 (en) | Gas injection apparatus with controllable gas injection point, gas injection process, and gasification method | |
| US3892270A (en) | Production of hydrocarbons from underground formations | |
| US9228426B2 (en) | Underground coal gasification well liner | |
| US9309749B2 (en) | System and method for producing coal bed methane | |
| CN101942990A (zh) | 在线地下测温系统 | |
| AU2016420452B2 (en) | Oxidizing agent injection equipment for underground coal gasification process and application thereof | |
| CN111577255A (zh) | 一种天然气储气库温度压力与振动监测系统 | |
| CN106150472B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的接合管注入系统及操作方法 | |
| CN102979493A (zh) | 一种超临界压力下火烧油层的注气系统及其注气方法 | |
| CN211448647U (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的仪表管柱井口穿越系统 | |
| CN109653700B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的模块化高温井口井控系统的操作方法 | |
| CN205445594U (zh) | 火烧吞吐光纤温压监测系统 | |
| CN104153757A (zh) | 一种抗高温防烧坏多通道连续管及制造方法 | |
| CN210118103U (zh) | 一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成 | |
| CN222596043U (zh) | 一种基于连续油管的可燃冰开采装置 | |
| CN102146792B (zh) | 带保护管的温度压力监测电缆及其制造方法 | |
| WO2014043747A1 (en) | Oxygen injection device and method | |
| AU2013101616A4 (en) | Oxidant injection method | |
| CN202256792U (zh) | 用于井下高温测试的双管光缆 | |
| CN116006159B (zh) | 一种储气库监测井监测装置及其使用方法 | |
| CN210003235U (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的模块化高温井口井控系统 | |
| CN206053927U (zh) | 用于煤炭地下气化过程的氧化剂注入设备 | |
| CN106499377B (zh) | 电点火系统 | |
| CN215728990U (zh) | 一种高温井筒温压同测光缆管 | |
| CN204126625U (zh) | 一种抗高温防烧坏多通道连续管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |