CN220015247U - 一种井内可燃气体防逸出导流控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井内可燃气体防逸出导流控制装置，包括：安装于井口的四通阀，所述四通阀上连接有环形防喷器，所述四通阀的另外两个出口上分别连接有压井管线和防喷管线，所述环形防喷器上安装有旋转控制头，所述旋转控制头上连接有气体导出机构。当在采空区钻井时，通过在井口设置有四通阀和旋转控制头，能够将井中的上升的可燃气体通过旋转控制头将气体安全的导出、排放，防止可燃气体在井口以及钻台附近聚集，避免发生爆炸事故，保证了钻井作业过程的安全。

Description

一种井内可燃气体防逸出导流控制装置

技术领域

本实用新型涉及石油井口设备技术领域，尤其涉及一种井内可燃气体防逸出导流控制装置。

背景技术

在煤矿采空沉降区进行油气钻井作业时，沉降区地层裂缝非常多，导致钻井恶性漏失频发，漏失发生以后，液柱压力丧失，容易发生采空区残留的瓦斯气体沿着井筒逸出至钻台周围，易造成着火、爆炸等危险事故。针对这种状况，现有的技术措施是不能及时有效地控制可燃的瓦斯气体导流至安全区域。

实用新型内容

针对现有煤矿采空沉降区残留可燃气体钻井控制技术的不足之处，在井口安装旋转控制装置，配合可燃气体导出装置，将随时可能快速逸出到地面的少量的残留瓦斯气体及时地散失至大气中，是一种可行且安全做法。采用打堵漏浆、水泥堵漏等措施，建立一级井控屏障，继续钻至设计深度，安全的钻穿煤矿采空沉降区并下套管固井。本实用新型的目的在于提供一种井内可燃气体防逸出导流控制装置。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种井内可燃气体防逸出导流控制装置，包括：安装于井口的四通阀，所述四通阀上连接有环形防喷器，所述四通阀的另外两个出口上分别连接有压井管线和放喷节流管线，所述环形防喷器上安装有旋转控制头，所述旋转控制头侧面连接有气体导出机构。

所述井口内安装有套管，所述套管下深为50m-100m。

所述套管与四通阀之间安装有双公接头。

所述双公接头与四通阀之间安装有法兰。

所述法兰为丝扣法兰。

所述气体导出机构包括：与旋转控制头相连接的导出管，所述导出管的末端连接至振动筛。

所述导出管中部设置有可燃气体导出立管，所述可燃气体导出立管上安装有气体检测仪和防静电清水喷淋系统。

所述导出管上设置有连接法兰，所述连接法兰设置于可燃气体导出立管入口两侧。

所述导出管内安装有防止气体逆向反流的挡板。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种井内可燃气体防逸出导流控制装置，当在采空沉降区钻井时，通过旋转控制头以及气体导出机构，能够对气体进行安全的控制、导流、检测、排放，防止可燃气体在井口以及钻台附近聚集后发生爆炸或着火，避免发生不安全事故，保证了钻井作业过程的安全。

进一步地，根据地下情况，本实用新型中在四通阀下方还可以增加一层的套管，设置不同长度的套管，隔绝采空区与井筒的联系。另外，本申请中套管的长度可根据需求进行延伸，井口控制装置的通径也可以根据井身结构的不同进行扩大或者缩小，增加了装置的适用性。

附图说明

图1是本实用新型井内可燃气体防逸出导流控制装置结构示意图一；

图2是本实用新型井内可燃气体防逸出导流控制装置结构示意图二。

图中，1—套管；2—四通阀；3—环形防喷器；4—振动筛；5—防静电清水喷淋系统；6—双公接头；7—法兰；8—旋转控制头；81—导出管；82—可燃气体导出立管；83—气体检测仪；84—连接法兰；85—防气体反流挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，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他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种井内可燃气体防逸出导流控制装置，包括：安装于井口的四通阀2，所述四通阀2上连接有环形防喷器3，所述四通阀2的另外两个出口上分别连接有压井管线和防喷管线，所述环形防喷器3上安装有旋转控制头8，所述旋转控制头8上连接有气体导出机构。

优选地，所述井口内安装有用于安装井口控制装置的套管1，所述四通阀2下端，该层套管下深50m-100m(根据实际情况，可以调整下深范围)，在钻井至高危区域或采空区域之前，先将套管1下入至井内，然后通过水泥固井，防止钻至采空区以后，残留的瓦斯可燃气体沿着井筒和套管环空流至钻台及井口周围，发生爆炸或者着火。示例性的，所述套管1下入深度为50m-100m，要求进入稳定地层10-20m，下深不穿过煤矿采空沉降区层位。

优选地，所述套管1与四通阀2之间还安装有双公接头6、法兰7，其中，所述法兰7为丝扣法兰，用于紧固安装四通阀2。

所述气体导出机构包括：与旋转控制头8相连接的导出管81，所述导出管81的末端连接有振动筛4。并且，所述导出管81中部设置有可燃气体导出立管82，所述可燃气体导出立管82上安装有气体检测仪83和防静电清水喷淋系统5，防静电清水喷淋系统消除静电，避免产生着火源。所述导出管81上设置有连接法兰84，所述连接法兰84设置于可燃气体导出立管82两侧。当有部分可燃气体从井底突然溢出时，由于到达旋转控制头8时是少量的气体，旋转控制头8一直处于关闭状态，所以这部分的残留的可燃瓦斯气体能够从旋转控制头8旁侧的导出管81流出，通过可燃气体导出立管82安全地排放到大气中，气体导出立管82已经高处地面至少3m以上，且周边没有任何有利于可燃气体着火的条件，并且能够通过气体检测仪83能够实时掌握可燃气体的浓度，保证排放的安全性；

本实用新型中工作原理与设计思路为：

1.瓦斯气体(甲烷)密度低于空气，只要排放高度高于人员高度，不会产生对人员伤害。

2.少量煤矿残留瓦斯气体逸出以后，及时的排放至大气中稀释是最安全的一种做法；

3.少量瓦斯气体走液气分离器等这些常规设备，管线长，排出不干净，累积以后，与空气混合，在密闭腔中可能产生爆炸的风险。

本实用新型中的优点：

1.钻进过程中，随时会有煤矿采空沉降区可燃气体逸出，直接将难以发现和难以控制的可燃气体扩散至大气，并报警。

2.气体不进振动筛，消除对人员的伤害，避免可能在振动筛处着火。

3.防静电清水喷淋系统，消除静电，避免产生着火源。

4.监测设备更换方便，易于检测。

5.盖板减少雨天环境对监测仪器的损伤。

6.钻台强力风扇及时吹散逸出的瓦斯气体。

7.根据情况，可选择是否导入除气系统。

本实用新型的工作过程为：

当开采到采空区时，先将套管1下入井内，用于固定井控设备，固井，水泥必须返至地面，建立屏障；然后在套管1上依次安装法兰7、双公接头6、四通阀2、环形防喷器3、以及旋转控制头8，钻穿采空区发生漏失后，必须泵入堵漏浆堵漏，建立一级井控，然后下套管固井。

当井内有残留的可燃气体时，上升到旋转控制头8，沿着导出管81上的连接法兰84，导流至导出立管82，然后排出散失至大气中，以此控制气体不发生危险性着火或者爆炸。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理和设计思路，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (9)

1.一种井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，包括：安装于井口的四通阀(2)，所述四通阀(2)上连接有环形防喷器(3)，所述四通阀(2)的另外两个出口上分别连接有压井管线和放喷节流管线，所述环形防喷器(3)上安装有旋转控制头(8)，所述旋转控制头(8)侧面连接有气体导出机构。

2.根据权利要求1所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述井口内安装有套管(1)，所述套管(1)下深为50m-100m。

3.根据权利要求2所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述套管(1)与四通阀(2)之间安装有双公接头(6)。

4.根据权利要求3所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述双公接头(6)与四通阀(2)之间安装有法兰(7)。

5.根据权利要求4所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述法兰(7)为丝扣法兰。

6.根据权利要求1所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述气体导出机构包括：与旋转控制头(8)相连接的导出管(81)，所述导出管(81)的末端连接有振动筛(9)。

7.根据权利要求6所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述导出管(81)中部设置有可燃气体导出立管(82)，所述可燃气体导出立管(82)上安装有气体检测仪(83)和防静电清水喷淋系统(5)。

8.根据权利要求7所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述导出管(81)上设置有连接法兰(84)，所述连接法兰(84)设置于可燃气体导出立管(82)入口两侧。

9.根据权利要求8所述的井内可燃气体防逸出导流控制装置，其特征在于，所述导出管(81)内安装有防止气体逆向反流的挡板(85)。