一种煤层气排采装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤层气勘探与开发技术领域，公开了一种煤层气排采装置，包括贯穿上煤层和下煤层的套管、外管、内管、抽油杆、封隔器和抽采泵，抽采泵包括外泵体和内泵体，内泵体内横向密封设有活塞，活塞与抽油杆连接，内泵体上设有上进口、上出口、下进口和下出口，上进口连接有上进液管，上出口连接有上出液管，下进口连接有下进液管，下出口连接有下出液管，上进液管、上出液管、下进液管、下出液管内均设有环形挡沿和单向阀板，单向阀板设于环形挡沿的左侧，单向阀板的顶部与环形挡沿通过销轴连接，销轴外套设有扭簧。本发明专利技术能够实现双煤层的联合排采，双煤层的煤层水互不干扰，充分利用了抽油杆下冲程时的机械能。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气排采装置
本专利技术涉及煤层气勘探与开发
，尤其涉及一种煤层气排采装置。
技术介绍
煤层气井在排水产气过程中，煤层的应力在不断地变化，随着排水降压的持续进行，会产生应力差效应。当有效应力增加到到一定数值时，煤层的渗透率将下降到难以使煤层水流动的状态，在单煤层排采时，通过合理的控制排采速度和动液面位置，可以避免压力差效应对煤层的伤害，但是在实际的开发中，煤层气井往往会遇到两个煤层，如果煤层压力梯度不一致或者煤层间距较大时，一般都是上面的煤层先产气，随着液面的下降，下面的煤层才开始产气，很难保证两个煤层生产层同时解吸、产气，有时甚至出现上煤层排采半径缩短、产生速敏效应吐粉吐砂、支撑剂颗粒镶嵌煤层、裂缝闭合速率加快等，致使煤层渗透率迅速下降，严重影响产气效果。另外，现有的煤层气排采通常是通过电机输出的机械能将抽油杆提升到一定的高度，然后抽油杆在自身重力的作用下下降，在这一过程中，抽油杆下降产生的动能并没有被利用，造成了能量的浪费。
技术实现思路
针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种煤层气排采装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种煤层气排采装置，包括贯穿上煤层和下煤层的套管、从外向内依次套设于套管内的外管和内管，还包括抽油杆、封隔器和抽采泵，所述抽油杆设于内管内，所述封隔器设于外管与套管之间且位于上煤层和下煤层之间，所述封隔器上方的套管与上煤层连通，所述封隔器下方的套管与下煤层连通；所述抽采泵包括外泵体和内泵体，所述外泵体设于外管内，所述内泵体设于外泵体内，内泵体内横向密封设有活塞，所述活塞与抽油杆连接，所述抽油杆与内泵体沿轴向滑动密封连接，内泵体上设有上进口、上出口、下进口和下出口，所述上进口和上出口位于活塞上方，所述下进口和下出口位于活塞下方，所述上进口和下进口位于内泵体的右侧，所述下进口和下出口位于内泵体的左侧，所述上进口连接有上进液管，所述上进液管的另一端与封隔器上方的套管连通，所述上出口连接有上出液管，所述上出液管的另一端与内管连通，所述下进口连接有下进液管，所述下进液管的另一端与封隔器下方的套管连通，所述下出口连接有下出液管，所述下出液管的另一端与外管连通；上进液管、上出液管、下进液管、下出液管内均设有环形挡沿和单向阀板，所述单向阀板设于环形挡沿的左侧，单向阀板的直径大于环形挡沿的内径，单向阀板的顶部与环形挡沿通过销轴连接，所述销轴外套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与环形挡沿和单向阀板抵接。优选地，所述内管上设有扶正器。优选地，所述内泵体内设有位于活塞上方的上限位挡沿和位于活塞下方的下限位挡沿，所述上限位挡沿位于上进口和上出口下方，所述下限位挡沿位于下进口和下出口上方。本专利技术的工作原理为：活塞将内泵体内部分隔成上腔体和下腔体，上冲程时，抽油杆带动活塞向上运动，此时内泵体的下腔体体积增大，压力减小，而内泵体的上腔体体积减小，压力增大，因此，上出液管内的单向阀板、下进液管内的单向阀板均打开，而上进液管内的单向阀板、下出液管内的单向阀板均关闭，此时下煤层的煤层水通过下进口进入内泵体的下腔体内，而上腔体内的上煤层的煤层水则通过上出口进入内管中被排出；下冲程时，抽油杆带动活塞向下运动，此时内泵体的上腔体体积增大，压力减小，而内泵体的下腔体体积减小，压力增大，因此，上进液管内的单向阀板、下出液管内的单向阀板均打开，而上出液管内的单向阀板、下进液管内的单向阀板均关闭，此时上煤层的煤层水通过上进口进入内泵体的上腔体内，而下腔体内的下煤层的煤层水则通过下出口进入外管和内管之间形成的环形空间被排出。通过上冲程和下冲程的周期进行，上煤层和下煤层的煤层水不断被排出。本专利技术能够实现双煤层的联合排采，双煤层的煤层水为单独抽采，互不干扰，产气互不影响，提高了排采效率和产气效果，充分利用了抽油杆下冲程时的机械能，有利于降低煤层气排采的能耗，降低生产成本。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是图1中抽采泵的结构示意图。图3是图2中A处放大示意图。图中：1上煤层、2下煤层、3套管、4外管、5内管、6抽油杆、7封隔器、8抽采泵、9外泵体、10内泵体、11活塞、12上进液管、13上出液管、14下进液管、15下出液管、16环形挡沿、17单向阀板、18销轴、19扭簧、20扶正器、21上限位挡沿、22下限位挡沿。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的实施例。参见图1-3，一种煤层气排采装置，包括贯穿上煤层1和下煤层2的套管3、从外向内依次套设于套管3内的外管4和内管5，还包括抽油杆6、封隔器7和抽采泵8，所述抽油杆6设于内管5内，所述封隔器7设于外管4与套管3之间且位于上煤层1和下煤层2之间，所述封隔器7上方的套管3与上煤层1连通，所述封隔器7下方的套管3与下煤层2连通。所述抽采泵8包括外泵体9和内泵体10，所述外泵体9设于外管4内，所述内泵体10设于外泵体9内，内泵体10内横向密封设有活塞11，所述活塞11与抽油杆6连接，所述抽油杆6与内泵体10沿轴向滑动密封连接，内泵体10上设有上进口、上出口、下进口和下出口，所述上进口和上出口位于活塞11上方，所述下进口和下出口位于活塞11下方，所述上进口和下进口位于内泵体10的右侧，所述下进口和下出口位于内泵体10的左侧，所述上进口连接有上进液管12，所述上进液管12的另一端与封隔器7上方的套管3连通，所述上出口连接有上出液管13，所述上出液管13的另一端与内管5连通，所述下进口连接有下进液管14，所述下进液管14的另一端与封隔器7下方的套管3连通，所述下出口连接有下出液管15，所述下出液管15的另一端与外管4连通。上进液管12、上出液管13、下进液管14、下出液管15内均设有环形挡沿16和单向阀板17，所述单向阀板17设于环形挡沿16的左侧，单向阀板17的直径大于环形挡沿16的内径，单向阀板17的顶部与环形挡沿16通过销轴18连接，所述销轴18外套设有扭簧19，所述扭簧19的两端分别与环形挡沿16和单向阀板17抵接。所述内管5上设有扶正器20。所述内泵体10内设有位于活塞11上方的上限位挡沿21和位于活塞11下方的下限位挡沿22，所述上限位挡沿21位于上进口和上出口下方，所述下限位挡沿22位于下进口和下出口上方。本实施例的工作原理为：活塞11将内泵体10内部分隔成上腔体和下腔体，上冲程时，抽油杆6带动活塞11向上运动，此时内泵体10的下腔体体积增大，压力减小，而内泵体10的上腔体体积减小，压力增大，因此，上出液管13内的单向阀板17、下进液管14内的单向阀板17均打开，而上进液管12内的单向阀板17、下出液管15内的单向阀板17均关闭，此时下煤层2的煤层水通过下进口进入内泵体10的下腔体内，而上腔体内的上煤层1的煤层水则通过上出口进入内管5中被排出；下冲程时，抽油杆6带动活塞11向下运动，此时内泵体10的上腔体体积增大，压力减小，而内泵体10的下腔体体积减小，压力增大，因此，上进液管12内的单向阀板17、下出液管15内的单向阀板17均打开，而上出液管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层气排采装置，包括贯穿上煤层和下煤层的套管、从外向内依次套设于套管内的外管和内管，其特征在于：还包括抽油杆、封隔器和抽采泵，所述抽油杆设于内管内，所述封隔器设于外管与套管之间且位于上煤层和下煤层之间，所述封隔器上方的套管与上煤层连通，所述封隔器下方的套管与下煤层连通；所述抽采泵包括外泵体和内泵体，所述外泵体设于外管内，所述内泵体设于外泵体内，内泵体内横向密封设有活塞，所述活塞与抽油杆连接，所述抽油杆与内泵体沿轴向滑动密封连接，内泵体上设有上进口、上出口、下进口和下出口，所述上进口和上出口位于活塞上方，所述下进口和下出口位于活塞下方，所述上进口和下进口位于内泵体的右侧，所述下进口和下出口位于内泵体的左侧，所述上进口连接有上进液管，所述上进液管的另一端与封隔器上方的套管连通，所述上出口连接有上出液管，所述上出液管的另一端与内管连通，所述下进口连接有下进液管，所述下进液管的另一端与封隔器下方的套管连通，所述下出口连接有下出液管，所述下出液管的另一端与外管连通；上进液管、上出液管、下进液管、下出液管内均设有环形挡沿和单向阀板，所述单向阀板设于环形挡沿的左侧，单向阀板的直径大于环形挡沿的内径，单向阀板的顶部与环形挡沿通过销轴连接，所述销轴外套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与环形挡沿和单向阀板抵接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种煤层气排采装置，包括贯穿上煤层和下煤层的套管、从外向内依次套设于套管内的外管和内管，其特征在于：还包括抽油杆、封隔器和抽采泵，所述抽油杆设于内管内，所述封隔器设于外管与套管之间且位于上煤层和下煤层之间，所述封隔器上方的套管与上煤层连通，所述封隔器下方的套管与下煤层连通；所述抽采泵包括外泵体和内泵体，所述外泵体设于外管内，所述内泵体设于外泵体内，内泵体内横向密封设有活塞，所述活塞与抽油杆连接，所述抽油杆与内泵体沿轴向滑动密封连接，内泵体上设有上进口、上出口、下进口和下出口，所述上进口和上出口位于活塞上方，所述下进口和下出口位于活塞下方，所述上进口和下进口位于内泵体的右侧，所述下进口和下出口位于内泵体的左侧，所述上进口连接有上进液管，所述上进液管的另一端与封隔器上方的套管连通，所述上出口连接有上出液管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，吴财芳，程翔，董再田，周贺，韩江，房孝杰，蒋秀明，张霖洲，胡新宇，刘宁宁，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32