一种垂直井制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直井，该垂直井包括垂直井体，在垂直井体内设置有套管；套管包括与煤层对应的煤层套管段，煤层套管段的预定高度区间内设置有爆破组件。在将垂直井由进气通道转换为出气通道时，通过爆破组件破坏煤层预定高度区间内的套管及水泥环，同时对煤层的底部进行疏松和造隙，从而形成较大空腔，使垂直井在出气时不易堵塞，从而实现垂直井孔发挥不同阶段功能的快速切换，为整个地下气化工艺提供可靠保障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤炭气化领域，特别涉及一种垂直井。
技术介绍
在煤炭地下气化过程中，垂直井是一种常用的钻井，且经常针对垂直井进行进出气功能转换，当垂直井孔作为进气井使用时，发挥注入流体，制造裂隙的作用。此时，钻井工艺方面需要要求套管位置在煤层低位，煤层低位即距离煤层底板一定距离，目的是防止煤的丢失。目前工艺为煤层底板上I米左右，该距离可根据具体实际情况进行调整。垂直井孔经过压裂、制造裂隙后，通过煤层裂隙与左侧火区连通，之后将火焰通过煤层裂隙引向垂直井孔底部，形成初始较窄的气化通道，随后进行通道的加工，使通道达到一定宽度。在气化工艺中，此时的通道已经可以输送流体，作为进气的垂直井孔可以切换为出气井孔使用，发挥输出可燃气体、携带水分、调整系统压力等作用。从实际工艺需求来看，发挥进气作用的垂直井孔与发挥出气作用的垂直井孔在结构上存在着不同，进气时套管进气位置要尽量靠近煤层底板，目的是防止煤的丢失，出气时要求套管出气位置要尽量靠近煤层顶板，目的是防止灰渣等煤气带出物聚集孔底，影响正常出气。在引火及通道加工完成后，垂直孔底部已有初始火区，但是此时垂直井孔发挥出气作用会受煤层段套管、套管水泥环及周围煤层裂隙不足的影响，还有就是引火至井孔底初期，孔底空间较小，容易被煤气带出物、灰渣等堵塞孔底。尽管在实际操作时，煤层段套管可选用与其它段同质或不同质的(如玻璃钢套管)套管，尤其是选用玻璃套管，在火焰到达孔底后，更容易被烧毁，但是玻璃钢管外的水泥环仍然对出气产生影响。
技术实现思路
为了解决目前垂直井进出气功能转换时，影响正常出气的技术问题，本技术提供一种垂直井。本技术提供了一种垂直井，包括垂直井体，所述垂直井体内设置有套管；所述套管包括与煤层对应的煤层套管段，所述煤层套管段的预定高度区间内设置有爆破组件。进一步地，所述爆破组件包括爆破物及设置在所述煤层套管段上的爆破物安装装置；所述爆破物与所述煤层的顶板间隔第一预定距离；所述爆破物与所述煤层的底板间隔第二预定距离。进一步地，所述爆破物安装装置包括封闭夹套；所述爆破物设置在所述封闭夹套内。进一步地，所述爆破物安装装置包括开放夹体；所述爆破物设置在所述开放夹体上；其中，所述爆破物设置有防水层。进一步地，所述第一预定距离为0.5米-1米；和/或，所述第二预定距离为0.5米-1米。进一步地，所述爆破物为预定温度下爆破的装置。进一步地，所述爆破物为炸药或液态二氧化碳装置。进一步地，还包括用于将所述爆破物引爆的引爆装置。进一步地，所述引爆装置为用于将所述炸药或所述液态二氧化碳装置的温度提升到预定爆破值的装置。进一步地，所述开放夹体为L型夹体。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:本技术提供的一种垂直井，包括垂直井体，在垂直井体内设置有套管；套管包括与煤层对应的煤层套管段，煤层套管段的预定高度区间内设置有爆破组件。在将垂直井由进气通道转换为出气通道时，通过爆破组件破坏煤层预定高度区间内的套管及水泥环，同时对煤层的底部进行疏松和造隙，从而形成较大空腔，使垂直井在出气时不易堵塞，从而实现垂直井孔发挥不同阶段功能的快速切换，为整个地下气化工艺提供可靠保障。【附图说明】构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术中垂直井布置在煤层中的结构示意图；图2为本技术实施例一中爆破物安装装置在煤层套管段上的结构示意框图；图3为本技术实施例二中爆破物安装装置在煤层套管段上的结构示意框图。1、垂直井体；2、煤层；21、顶板；22、底板；3、爆破组件；31、封闭夹套；32、开放夹体；4、套管；41、煤层套管段。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本技术的各优选实施例作进一步说明:以下实施例中所提及的水平面均为垂直于重力方向的平面。图1为该垂直井在地下布置的结构示意图，该垂直井的爆破物安装装置可以选择为封闭夹套或开放夹体，图2为选择封闭夹套的结构示意图，图3为选择开放夹体的结构示意图，针对两种不同选择，下面分别以实施例一和实施例二来详细说明本技术实施例。实施例一如图1和图2所示，该垂直井包括垂直井体I，垂直井体I内设置有套管4 ;套管4包括与煤层2对应的煤层套管段41，在向垂直井体I内下放套管4前可以在煤层套管段41的预定高度区间内设置爆破组件3 ;爆破组件3用于对煤层套管段41区域的部分套管及周围的水泥环、煤层进行爆破，同时对煤层2进行疏松和造隙，从而形成较大空腔，使垂直井在出气时不易堵塞，从而实现垂直井孔发挥不同阶段功能的快速切换，为整个地下气化工艺提供可靠保障。本技术实施例一优选的爆破组件3包括爆破物及设置在煤层套管段41上安装该爆破物的爆破物安装装置；安装后的爆破物与煤层2的顶板21间隔第一预定距离；爆破物与煤层2的底板22间隔第二预定距离。其中，第一预定距离为0.5米-1米，第二预定距离为0.5米-1米；通过将爆破物与煤层2的顶板21间隔第一预定距离，可以时爆破物不破坏煤层2的顶板21的情况下，便于爆破后的煤层出气；爆破物不破坏煤层2的底板22的情况下，减少气化采煤煤层采煤量的丢失。本技术实施例一优选的爆破物为预高温发生爆破的炸药或液态二氧化碳装置。本技术实施例一优选的爆破物安装装置为安装在煤层套管段41上的封闭夹套31 ;将爆破物设置在封闭夹套31内；如图2所示，使用引爆装置将爆破物引爆，引爆装置为用于将火区引到垂直井体的底部的装置，随着垂直井体I底部温度的逐渐升高，当温度升高至300°C及以上时，安装在封闭夹套31内的炸药或液态二氧化碳装置就会发生爆破，爆破会破坏掉煤层套管段41、固井水泥及周围的煤层，使垂直井体I更容易在其底部形成大的空腔，为下一步出气创造了条件。当然，在其他实施例中，也可以选择除封闭夹套31外的其他爆破物安装装置，如将在实施例二中介绍的使用开放夹体结构。在其他实施例中，爆破物也可以为除炸药或液态二氧化碳装置外的其他在预定温度下爆破的装置；而且在选择其他爆破物时，可以根据爆破物的爆当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直井，包括垂直井体(1)，其特征在于，所述垂直井体(1)内设置有套管(4)；所述套管(4)包括与煤层(2)对应的煤层套管段(41)，所述煤层套管段(41)的预定高度区间内设置有爆破组件(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁博，桂谢文，刘清宇，邢浩，宋建权，
申请(专利权)人：新奥气化采煤有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13