煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置制造方法及图纸

一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，包括输气管，在输气管上设有蜂窝孔，在输气管的前端安装有前注浆封堵机构，前注浆封堵机构的前端安装有刮土器，在刮土器的前端设有与钻杆相接的连接接头；在输气管的后端安装有后注浆封堵机构，后注浆封堵机构包括后封堵套管，在后封堵套管的后端设有清洗液出口。本发明专利技术对输气管进行冲洗及两端注浆封堵作业，很好的将煤层气储藏区的能源进行隔离，延伸了预先煤层气垂直孔道的开采范围，减少了垂直孔的数量，大大提高了产量；将地下不需要的钻杆及注浆管拖离孔底，减少了不必要的材料浪费，节约了施工成本，结构简单，功能可靠，可操作性强，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置
本专利技术涉及一种地质勘探设备，特别是一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置。
技术介绍
煤层气产业的开发是近20年来在世界上崛起的新兴产业，把煤炭开采过程中产生的煤层气有效利用，在一定程度上可以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，有资深专家提出21世纪是煤层气发展的时代，煤层气是我国常规天然气最现实、可靠的替代能源。但是，现有煤层气的开发一直存在着很多问题，经常会发生煤矿瓦斯爆炸的事故，严重影响着煤矿开采的安全生产，所以，现在急需在浅层地下煤层气储藏区设置一条穿越煤层气储藏区域并能扩大输送孔底煤层气范围的孔道与预先打好的垂直孔底部实现交汇连通，增加地下煤层气开采范围，减少垂直孔的施工数量的输气装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种结构简单、安全可靠、操作性强、节约施工成本，可增加地下煤层气开采范围，减少垂直孔施工数量，提高煤层气产量的煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置。本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，其特点是：包括穿越煤层气储藏区并与预先打好垂直孔底部实现交汇连通的输气管，在输气管上设有蜂窝孔，在输气管的前端安装有前注浆封堵机构，前注浆封堵机构的前端安装有刮土器，在刮土器的前端设有与钻杆相接的连接接头，所述前注浆封堵机构包括与输气管前端固定相接的前封堵套管，在前封堵套管的外壁上沿前封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的前弹性堵头，所述刮土器包括与前封堵套管固定相接的刮土套管，在刮土套管的外壁上设有刮土板，所述刮土套管与连接接头之间通过反扣螺纹相接，在刮土套管内靠近连接接头处设有常开式清洗液背压阀，在连接接头的内端设有打开常开式清洗液背压阀的顶杆；在输气管的后端安装有后注浆封堵机构，后注浆封堵机构包括与输气管后端固定相接的后封堵套管，在后封堵套管的外壁上沿后封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的后弹性堵头，在后封堵套管的后端设有清洗液出口，在清洗液出口处设有排出套管内清洗液的单向阀，在清洗液出口的后端连接有注浆用的泥浆管，在泥浆管与清洗液出口之间设有拉断机构。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述常开式清洗液背压阀包括与刮土套管内壁固定相接的背压阀座和与背压阀座配合的背压阀芯，在背压阀芯的后方设有背压弹簧安装座，在背压弹簧安装座与背压阀芯之间设有背压弹簧，在背压弹簧安装座和背压阀芯上分别设有定位背压弹簧的限位槽。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在背压阀芯的前部设有与顶杆配合的定位凹槽。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述拉断机构包括安装在后封堵套管与泥浆管之间的拉断销，拉断销靠近后封堵套管一端通过插销与后封堵套管固定相接，拉断销远离后封堵套管一端通过插销与泥浆管固定相接。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述单向阀包括与后封堵套管内壁固定相接的单向阀阀座和与单向阀阀座配合的单向阀阀芯，在单向阀阀芯的后方设有与后封堵套管固定相接的复位弹簧安装座，在复位弹簧安装座与单向阀阀芯之间设有复位弹簧，在单向阀阀芯和复位弹簧安装座上分别设有安装复位弹簧的定位槽。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述前后弹性堵头均由3组沿封堵套管外壁周向均匀排列的弹性封堵片组组成，每组弹性封堵片组均由若干片弹性封堵片相互层叠构成。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述每个弹性封堵片的前部均设置为导向锥面，导向锥面的前部设为小端，导向锥面的后部设为大端，弹性封堵片的中部设置为与地下孔道内壁良好接触的圆弧面，所述导向锥面的小端与对应封堵套管的外壁焊接。本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述刮土板沿刮土套管的外壁对称设有两个。与现有技术相比，本专利技术对输气管进行冲洗及两端注浆封堵作业，很好的将煤层气储藏区的能源进行隔离，延伸了预先煤层气垂直孔道的开采范围，减少了垂直孔的数量，大大提高了产量；将地下不需要的钻杆及注浆管拖离孔底，减少了不必要的材料浪费，节约了施工成本，结构简单，功能可靠，可操作性强，应用前景广阔。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，包括穿越煤层气储藏区并与预先打好垂直孔底部实现交汇连通的输气管18，在输气管上设有蜂窝孔17，在输气管的前端安装有前注浆封堵机构，前注浆封堵机构的前端安装有刮土器，在刮土器的前端设有与钻杆相接的连接接头，所述前注浆封堵机构包括与输气管前端固定相接的前封堵套管8，在前封堵套管8的外壁上沿前封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的前弹性堵头9，所述刮土器包括与前封堵套管固定相接的刮土套管6，在刮土套管的外壁上设有刮土板7，所述刮土套管与连接接头之间通过反扣螺纹相接，在刮土套管内靠近连接接头处设有常开式清洗液背压阀，在连接接头1的内端设有打开常开式清洗液背压阀的顶杆2；在输气管的后端安装有后注浆封堵机构，后注浆封堵机构包括与输气管后端固定相接的后封堵套管，在后封堵套管的外壁上沿后封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的后弹性堵头16，在后封堵套管的后端设有清洗液出口，在清洗液出口处设有排出套管内清洗液的单向阀，在清洗液出口的后端连接有注浆用的泥浆管，在泥浆管与清洗液出口之间设有拉断机构。所述刮土板沿刮土套管的外壁对称设有两个。所述常开式清洗液背压阀包括与刮土套管内壁固定相接的背压阀座和与背压阀座配合的背压阀芯3，在背压阀芯的后方设有背压弹簧安装座5，在背压弹簧安装座与背压阀芯之间设有背压弹簧4，在背压弹簧安装座5和背压阀芯上分别设有定位背压弹簧的限位槽。在背压阀芯的前部设有与顶杆配合的定位凹槽。本专利技术通过与地面非开挖钻机、配套钻杆、监控仪、回拖扩孔钻头和分动器的配合，实现将该装置拖送到地下煤层气储藏区的指定位置并与预先钻好的垂直孔道在地下交汇连通，再通过地面泥浆泵及配套钻杆的内孔对该装置的输气管内壁进行冲洗作业，冲洗完成后将连接该装置的地下前端钻杆与该装置前端分离，最后对不需要的前端孔道进行注浆封堵；该装置后端通过注浆管向尾端孔道进行注浆封堵，可实现一边注浆一边把注浆管拖离孔底，最后仅该装置段留在地下，依据煤层气扩散和渗透原理，实现地下煤层气储藏区的煤层气经该装置的输气管及垂直管道输送到地表。本专利技术利用反扣螺纹，可达到自锁功能（能保证该螺纹配合在回拖施工过程中不发生相互位移），能实现连接接头只有在左端连接配套钻杆正转时在反扣处与刮土套管发生相互位移并逐渐脱离，所述拉断机构包括安装在后封堵套管与泥浆管10之间的拉断销11，拉断销靠近后封堵套管一端通过插销与后封堵套管固定相接，拉断销远离后封堵套管一端通过插销与泥浆管固定相接。所述拉断销左右外圆均设有外止口，两端分别设有插销、通过的定位孔，中部设有一处圆弧槽，正常回拖过程中，当孔道冲洗结束需注浆时，在地面用力拉拽PVC注浆管，拉断销在圆弧槽处断裂，可进行边注浆边将PVC注浆管拖离孔底。本专利技术应用在回拖铺管工序段，将扩孔钻头和分动器回拖露出地表，将扩孔钻头和分动器卸开，可对孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，其特征在于：包括穿越煤层气储藏区并与预先打好垂直孔底部实现交汇连通的输气管，在输气管上设有蜂窝孔，在输气管的前端安装有前注浆封堵机构，前注浆封堵机构的前端安装有刮土器，在刮土器的前端设有与钻杆相接的连接接头，所述前注浆封堵机构包括与输气管前端固定相接的前封堵套管，在前封堵套管的外壁上沿前封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的前弹性堵头，所述刮土器包括与前封堵套管固定相接的刮土套管，在刮土套管的外壁上设有刮土板，所述刮土套管与连接接头之间通过反扣螺纹相接，在刮土套管内靠近连接接头处设有常开式清洗液背压阀，在连接接头的内端设有打开常开式清洗液背压阀的顶杆；在输气管的后端安装有后注浆封堵机构，后注浆封堵机构包括与输气管后端固定相接的后封堵套管，在后封堵套管的外壁上沿后封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的后弹性堵头，在后封堵套管的后端设有清洗液出口，在清洗液出口处设有排出上述套管内清洗液的单向阀，在清洗液出口的后端连接有注浆用的泥浆管，在泥浆管与清洗液出口之间设有拉断机构。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，其特征在于：包括穿越煤层气储藏区并与预先打好垂直孔底部实现交汇连通的输气管，在输气管上设有蜂窝孔，在输气管的前端安装有前注浆封堵机构，前注浆封堵机构的前端安装有刮土器，在刮土器的前端设有与钻杆相接的连接接头，所述前注浆封堵机构包括与输气管前端固定相接的前封堵套管，在前封堵套管的外壁上沿前封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的前弹性堵头，所述刮土器包括与前封堵套管固定相接的刮土套管，在刮土套管的外壁上设有刮土板，所述刮土套管与连接接头之间通过反扣螺纹相接，在刮土套管内靠近连接接头处设有常开式清洗液背压阀，在连接接头的内端设有打开常开式清洗液背压阀的顶杆；在输气管的后端安装有后注浆封堵机构，后注浆封堵机构包括与输气管后端固定相接的后封堵套管，在后封堵套管的外壁上沿后封堵套管轴向设有至少一个注浆封堵用的后弹性堵头，在后封堵套管的后端设有清洗液出口，在清洗液出口处设有排出套管内清洗液的单向阀，在清洗液出口的后端连接有注浆用的泥浆管，在泥浆管与清洗液出口之间设有拉断机构。2.根据权利要求1所述的煤层气开采用非开挖地下埋管输气装置，其特征在于：所述常开式清洗液背压阀包括与刮土套管内壁固定相接的背压阀座和与背压阀座配合的背压阀芯，在背压阀芯的后方设有背压弹簧安装座，在背压弹簧安装座与背压阀芯之间设有背压弹簧，在背压弹簧安装座和背压阀芯上分别设有定位背压弹簧的限位槽。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赤武，张喜超，
申请(专利权)人：连云港黄海机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32