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在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置制造方法及图纸

技术编号:20893003 阅读:36 留言:0更新日期:2019-04-17 14:31
地面调向装置,包括外套管、内套管及减重组件;外套管活动套装在内套管外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管的内孔中。一种利用地面调向装置在软弱地层敷设水平管道的方法,步骤如下:1,打井;2,置入井口套管;3,置入外套管;4,置入内套管并完成钻机的动力连接;5,锁定钻进方位角;6,钻进至目标层;7,敷设管道。本发明专利技术提供的装置和方法可将管道水平敷设在软弱、破碎地层中,这使得在煤层中有效萃取煤层气成为可能,既有效利用了这种优质能源,又避免了其直接排放所带来的温室效应负面影响,还降低了开采煤矿时发生瓦斯事故的概率,一举三得。

【技术实现步骤摘要】
在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置
本专利技术涉及地质勘探
,特别是一种在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置。
技术介绍
煤层气是赋存于煤炭及其煤岩中,与煤伴生的非常规天然气,俗称“矿井瓦斯”,其气体组分和应用范围与石油天然气相同,主要成分为甲烷,是一种非常清洁的优质燃料。1m3纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油或1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气是一种非常优质的能源,也是一种会造成严重后果的温室气体,其温室效应约为CO2的21倍,自人类开发利用煤炭资源以来,煤层气就被视为对煤矿安全构成重大威胁的可怕气体,由于它经常造成瓦斯事故,故通常被集中排放到大气中。若能在开采煤层之前在煤层中置入管道以萃取煤层气,既有效利用了这种优质能源,又避免了其直接排放所带来的温室效应负面影响,还降低了开采煤矿时发生瓦斯事故的概率,一举三得。但遗憾的是,目前在地质勘探领域,还没有在软弱地层或煤层中敷设水平方向管道的方法及相应装置,仅仅只能实现在煤层中敷设垂直方向管道,其萃取的煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地面调向装置,其特征是:包括外套管(1)、内套管(2)及减重组件;外套管(1)活动套装在内套管(2)外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管(2)的内孔中,其包括平面推力轴承(31)和接头(32);接头(32)通过平面推力轴承(31)活动安装在内套管(2)的内孔中,其与内套管(2)之间可相对转动,接头(32)一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端。

【技术特征摘要】
1.地面调向装置,其特征是:包括外套管(1)、内套管(2)及减重组件;外套管(1)活动套装在内套管(2)外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管(2)的内孔中,其包括平面推力轴承(31)和接头(32);接头(32)通过平面推力轴承(31)活动安装在内套管(2)的内孔中,其与内套管(2)之间可相对转动,接头(32)一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端。2.如权利要求1所述的地面调向装置,其特征是:外套管(1)内壁中设有轴向延伸的导向棱(11);内套管(2)的外壁上设有与外套管(1)的导向棱(11)相配合的滑槽(21),内套管(2)活动安装在外套管(1)的内孔中,其滑槽(21)与外套管(1)的导向棱(11)滑配。3.如权利要求1或2所述的地面调向装置,其特征是:接头(32)呈两端开口的套筒形,其在钻机动力端和钻杆输出端均设有内螺纹。4.一种在软弱地层敷设水平管道的方法,其特征是,利用权利要求1或2或3所述的地面调向装置,步骤如下:S01,打井:用钻机(4)在地面向下打井至完整的岩体(101)部分;S02,置入井口套管:将预先准备好的井口套管(5)安放在打出的井内,使井口套管(5)下端与岩体(101)接触,再灌注水泥浆(102)于井口套管(5)外壁与井壁之间,从而将井口套管(5)与岩体(101)固定连接;S03,置入外套管:将外套管(1)置入井口套管(5)内,外套管(1)直接或间接承载在井口套管(5)上,两者之间暂不固定;S04,置入内套管并完成钻机的动力连接:将内套管(2)安装在外套管(1)的内孔中,内套管(2)与外套管(1)通过滑槽(21)与导向棱(11)的配合形成滑动配合,在接头(32)的钻杆输出端上连接钻杆(41)、钻具(42)和钻头(43),再将连接有钻杆(41)的接头(32)通过平面推力轴承(31)装入内套管(2)内孔中,最后将钻机(4)的动力输出件(44)连接在接头(32)的钻机动力端上;S05,锁定钻进方位角:先转动外套管(1)至设定的钻孔方位角度,再将外套管(1)与井口套管(5)固定连接,从而锁定了钻进方位角;S06,钻进至目标层:启动钻机(4)进行钻进,钻机(4)的动力通过动力输出件(44)、接头(32)、钻杆(41)及钻具(42),传递至钻头(43)上,驱动钻头(43)钻进,在钻进过程中,内套管(2)和减重组件一同沿外套管(1)的轴向方向下降,钻至一定深度后暂停钻进,钻进深度以内套管(2)不脱离出外套管(1)的内孔为准,将内套管(2)连同减重组件沿着外套管(1)的内孔上提,直至内套管(2)与外套管(1)完全脱离并位于井口上方,然后断开减重组件下端两相邻钻杆节段(411)之间的连接,再在断开的两相邻钻杆节段(411)之间加入新的钻杆节段(411)以延长钻杆(41)长...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭雄卫谭力诚
申请(专利权)人:谭雄卫谭力诚
类型:发明
国别省市:湖南,43

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