一种煤层气排水系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种煤层气排水系统。该排水系统高压注水泵、地面沉降箱、动力液管柱、混合液管柱、井下射流泵、单向阀、座封装置以及筛管；高压注水泵的进水口与地面沉降箱的出水口连通；高压注水泵的出水口通过井口采油树与动力液管柱进水口连通；动力液管柱的出水口与井下射流泵上端连通，动力液流通通道；混合液管柱套装在动力液管柱的外部；混合液管柱的内壁和动力液管柱的外壁之间形成混合液通道；混合液通道通过井口采油树与地面沉降箱的进水口连通；井下射流泵的下端依次连接单向阀、座封装置以及筛管；座封装置将地层水和混合液通道隔断；筛管位于地层水内。该系统靠液压传动带动解决了抽油杆偏磨以及煤粉卡泵的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油、气井作业
，尤其涉及一种避免偏磨、卡栗及检修作业频繁的新型煤层气排水系统。
技术介绍
国内传统的煤层气排采工艺普遍采用有杆栗排采系统，通过抽油机驱动抽油杆带动井下栗工作。受煤层气井排量小、煤粉多等诸多环境因素的影响，该系统存在严重的投资大、设备不配套、抽空、检栗周期短等问题。主要体现在以下几个方面:1、排采设备选用型号普遍大于实际所需要的型号；2、地面驱动设备与井下栗不配套，出现不能满足井下栗需求或大大超过井下栗需求的情况；3、排采系统排量过大导致井下水排空；煤粉过多，长时间工作使煤粉堆积导致栗内运动部件卡死，同时抽油机通过机械传动驱动抽油杆工作，导致抽油杆长期受力发生变形出现偏磨，甚至可能磨穿油管，造成频繁作业。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种靠液压传动带动井下栗工作的煤层气排水系统，该系统不需要机械运动的特点解决了抽油杆偏磨以及煤粉卡栗的问题，延长了井下栗的使用寿命，减少了作业成本。本技术的技术解决方案是:本技术提供了一种煤层气排水系统，其改进之处是:包括地面设备、井下设备以及井口采油树；所述地面设备包括高压注水栗、地面沉降箱；所述井下设备包括动力液管柱、混合液管柱、井下射流栗、单向阀、座封装置以及筛管；所述高压注水栗的进水口与地面沉降箱的出水口连通；所述高压注水栗的出水口通过井口采油树与动力液管柱进水口连通；所述动力液管柱的出水口与井下射流栗上端连通，动力液流通通道；所述混合液管柱套装在动力液管柱的外部；所述混合液管柱的内壁和动力液管柱的外壁之间形成混合液通道；所述混合液通道通过井口采油树与地面沉降箱的进水口连通；所述井下射流栗的下端依次连接单向阀、座封装置以及筛管；所述座封装置将地层水和混合液通道隔断；所述筛管位于地层水内。上述单向阀安装在井下射流栗的栗筒内，与井下射流栗连接成为一个整体。上述座封装置包括座封底座以及座封皮碗；所述座封底座安装在单向阀的下端；所述座封皮碗安装在座封底座上。上述高压注水栗的进水口与地面沉降箱的出水口之间、高压注水栗出水口与井口采油树之间以及井口采油树与地面沉降箱的进水口之间均采用地面管线进行连接；所述地面管线采用不锈钢无缝管制成。上述地面管线上设置有计量仪表；所述计量仪表包括用于调节排水量的调节阀及用于计量排水量的流量计。上述地面沉降箱内部设置η级隔板，每两个相邻隔板在地面沉降箱内部的顶部、底部交错布置，形成η/2级沉降，混合液进入地面沉降箱后沿S型轨迹流动；所述地面沉降箱的底部排污区为锥形结构，排污口在锥形最底端。本技术的优点是:1、本技术所提供的煤层气排水系统，该系统所采用的通过高压注水栗提供高压动力液，打开井下射流栗使其吸入地层水与动力液混合后排出，整个工作工程中无任何机械运动，通过液压控制实现，不会造成偏磨，可以延长油管使用寿命。2、本技术井下射流栗利用动力液管柱挂接下入井下的，相比投捞式栗可靠性强。3、本技术由于系统及井下栗总成之间无任何机械运动部件，且最下端装有筛管对地层水中煤粉有过滤作用，因此不会因为长时间煤粉堆积导致卡栗，引起系统瘫痪停止工作，减少了检修时间与成本。4、本技术地面沉降箱有η级沉降区，S型流动轨迹，底部排污区为锥形结构，排污口在锥形最底端，能更有效的排除污垢。【附图说明】图1是本技术煤层气排水系统的结构简图；图2是井下射流栗的结构简图。附图标记如下:1-高压注水栗，2-地面沉降箱，3-井口采油树，4-地面管线，5-计量仪表；6_动力液管柱，7-井下射流栗，8-座封装置，9-筛管，10-外工作筒，11-混合液管柱、12-上接头、13-喷嘴、14-混合管，15-喉管，16-扩散管，17-进出接头，18-单向阀，19-座封底座，20-栗筒、21-座封皮碗、22-隔板、23-排污口、24-地面设备、25-井下设备。【具体实施方式】参见图1，本技术提供了一种新型煤层气排水系统，包括地面设备、井口采油树以及井下设备；其中，地面设备24包括高压注水栗1、地面沉降箱2 ;井下设备25包括动力液管柱6、混合液管柱11、井下射流栗7、座封装置8以及筛管9 ；具体的连接关系是:高压注水栗I的进水口与地面沉降箱2的出水口连通；高压注水栗I的出水口通过井口采油树3与动力液管柱6进水口连通；动力液管柱6的出水口与井下射流栗7连通，从而形成动力液流通通道；井下射流栗7的下端依次连接单向阀18、座封装置23以及筛管9 ;座封装置23将地层水和混合液通道隔断；筛管9位于地层水内；混合液管柱11套装在动力液管柱6的外部；混合液管柱11的内壁和动力液管柱6的外壁之间形成混合液通道；混合液通道通过井口采油树3与地面沉降箱2的进水口连通；需要特别说明的是:该井下射流栗7包括上接头12、喷嘴13、混合管14、喉管15、扩散管16、进出接头17、单向阀18、座封装置23、栗筒20 ;其中，单向阀安18安装在井下射流栗的栗筒20内，与井下射流栗连接成为一个整体，在施工过程中单向阀和井下射流栗一起植入井下，简化了施工的步骤，节省了大量的时间和人力。另外，本申请的座封装置23具体包括座封底座19以及座封皮碗21 ;座封底座19安装在单向阀18的下端；座封皮碗21安装在座封底座19上。座封装置23安装井下射流栗7的底部，大大增加井下射流栗定位的可靠性。如图2所示，井下射流栗具体的连接关系是:上接头12与栗筒20上端的连接，喷嘴13、混合管14、喉管15、扩散管16、进出接头17自上而下依次连接且位于栗筒20的内部；单向阀18的一端与栗筒20的下端连接、另一端与座封底座19连接；座封皮碗21安装在座封底座19上。本申请所使用的井下射流栗和单向阀连接成为一个整体，施工作业时一起下入井下工作，减少了施工的步骤，节约了时间。另外，座封底座19安装在单向阀18的下方，也就是说本申请的井下射流栗7是在靠近井底的位置对井下射流栗7进行座封(定位)，确保了井下射流栗下井定位时的可靠性。为了确保动力液和混合液的循环使用更加可靠，本申请的高压注水栗I的进水口与地面沉降箱2的出水口之间、高压注水栗I出水口与井口采油树3之间以及井口采油树3与地面沉降箱2的进水口之间均采用地面管线4进行连接；并且地面管线4采用不锈钢无缝管制成。为了对动力液和混合液的流量进行计量和调节，本申请在每个地面管线上安装了计量仪表5，该计量仪表一般选用流量计来记录流量，采用调节阀来调节通过地面管线的流量。需要进一步说明的是，为了更加有效的去除混合液中的杂质:该系统中的地面沉降箱2内部设置η级隔板22，每两个相邻隔板在地面沉降箱内部的顶部、底部交错布置，使混合液进入地面沉降箱后沿S型轨迹流动，从而形成η/2级沉降，地面沉降箱的底部排污区为锥形结构，排污口 23在锥形最底端，便于排污。本系统的具体工作过程是:高压注水栗将经过地面沉降箱沉降后的混合液抽入栗中加压形成高压动力液；高压动力液依次经过井口采油树、动力液管柱传输至井下射流栗中；井下射流栗通过高压动力液喷射在栗内形成负压区，依靠负压，打开单向阀吸入地层水，地层水在抽入井下栗总成过程中，需要经过筛管总成的过滤，过滤掉大部分的煤尘。吸入井下栗总成的地层水和动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气排水系统，其特征在于：包括地面设备、井下设备以及井口采油树；所述地面设备包括高压注水泵、地面沉降箱；所述井下设备包括动力液管柱、混合液管柱、井下射流泵、单向阀、座封装置以及筛管；所述高压注水泵的进水口与地面沉降箱的出水口连通；所述高压注水泵的出水口通过井口采油树与动力液管柱进水口连通；所述动力液管柱的出水口与井下射流泵上端连通，动力液流通通道；所述混合液管柱套装在动力液管柱的外部；所述混合液管柱的内壁和动力液管柱的外壁之间形成混合液通道；所述混合液通道通过井口采油树与地面沉降箱的进水口连通；所述井下射流泵的下端依次连接单向阀、座封装置以及筛管；所述座封装置将地层水和混合液通道隔断；所述筛管位于地层水内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兰，张保兴，
申请(专利权)人：西安思坦仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61