【技术实现步骤摘要】
旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统及其工作方法
本专利技术涉及煤层气排采
，具体的说，涉及一种旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统及其工作方法。
技术介绍
煤层气是煤炭伴生的一种非常规天然气，主要以吸附态存在于煤层基质中，目前煤层气井的生产是通过抽排煤储层中的承压水，使得煤层压力降到煤的解吸压力以下，吸附的甲烷解吸为大量游离态甲烷，并通过扩散和流动两种不同的机制运移到井筒，因此煤层气的产出是一个复杂的降压-解吸-扩散-渗流的过程。煤层气排采是储层压力连续降低的过程,由于煤质脆性较大且容易粉碎,煤层容易坍塌且胶结性差,粉末及其它固相颗粒易产生运移等特性,在排采过程中受压力梯度与渗流的双重作用,煤层所受应力增大,因此使煤层便面发生脱离产生煤粉。排采过程中煤粉及其它固相颗粒进入有杆泵或螺杆泵中会使转子、定子和柱塞发生磨损,从而影响排采泵的效率,逼迫煤层气进行多次修井作业。尤其在煤层气产量稳定后期,由于煤层产水量的递减,水动力不足,要将在水中混合的煤粉排出地面很难,因此煤粉容易在井筒中发生沉降,长时间淤积、结垢,大大降低泵的...
【技术保护点】
1.旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统，其特征在于：包括两个旋流分离装置和两个机械破碎装置，两个旋流分离装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的水平井段内左右两端，两个机械破碎装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的左右两个竖直井段内，水平井段的中部内壁上均匀设有与煤层接触的排液缝隙。/n
【技术特征摘要】
1.旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统，其特征在于：包括两个旋流分离装置和两个机械破碎装置，两个旋流分离装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的水平井段内左右两端，两个机械破碎装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的左右两个竖直井段内，水平井段的中部内壁上均匀设有与煤层接触的排液缝隙。
2.根据权利要求1所述的旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统，其特征在于：旋流分离装置为旋流分离器，左侧旋流分离器竖向固定设置在水平井段内左端且位于左侧竖直井段与水平井段左端的连接处，左侧旋流分离器包括腔体，腔体内壁上沿竖向设置有螺旋槽流道，腔体的右侧部设置有进液管，进液管的右端设置有与水平井段左端口对接且左小右大的第一喇叭口，腔体的上端设置有排液管，排液管的上端设置有与左侧竖直井段的下端口对接且上大下小的第二喇叭口，腔体的下端穿过水平井段下侧壁并伸入到煤层中，腔体的下端设置有排渣口。
3.根据权利要求2所述的旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统，其特征在于：左侧的机械破碎装置包括破碎圆筒、破碎仓、破碎旋转轴、破碎减速电机和驱动轴，破碎圆筒的外径小于左侧竖直井段的内径，破碎圆筒同中心竖向设置在左侧竖直井段内，破碎圆筒上下通透，破碎圆筒的上端口外边沿和下端口外边沿均一体成型有圆环板，圆环板的外径与左侧竖直井段的内径相等，两块圆环板的外圆周均与左侧竖直井段内壁密封接触并焊接固定连接，破碎圆筒、破碎仓和破碎旋转轴的中心线重合，破碎仓固定设置在破碎圆筒内，破碎仓为上小下大且下端敞口的圆锥斗结构，破碎仓的下端边沿固定连接在破碎圆筒的下侧部内壁上，破碎仓上均匀开设有若干个过滤孔，破碎仓的上端中部一体成型有与破碎仓内侧连通的破碎圆管，破碎圆筒的中部内壁上固定连接有位于破碎圆管上方的第一支架，破碎圆筒的上侧部内壁上固定连接有位于第一支架上方的第二支架，破碎旋转轴通过轴承转动安装在第一支架和第二支架上，破碎旋转轴的下端伸入到破碎圆管中，破碎旋转轴的上端固定安装有蜗轮，破碎减速电机固定安装在破碎圆筒的上侧部筒壁上且位于破碎圆筒和左侧竖直井段内壁之间的环状空间中，驱动轴水平设置在破碎圆筒内上侧部，驱动轴的两端转动安装在破碎圆筒的上侧部筒壁上，破碎减速电机的输出轴同轴传动连接驱动轴的一端，驱动轴的中部固定套装有与蜗轮啮合传动的中空蜗杆，破碎旋转轴的下侧部外圆周上均匀安装有位于破碎圆管中的若干块旋转刀片，破碎旋转轴的中部外圆周上圆周阵列固定设置有位于第一支架和第二支架之间的若干块螺旋叶片。
4.如权利要求3所述的旋流分离与机械破碎式煤屑清理系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、混杂有大量煤屑的液体通过水平井段的中部内壁上的排液缝隙进入水平井段内中部，液体在煤层压力作用以及竖直井段上端井口设置的抽水泵抽取液体的作用下由水平井段中部向水平井段的左右两端快速流动；
(2)、液体在水平井段内从中部向左端流动通过左侧旋流分离器后向上流入左侧的竖直井段内，同理，液体在水平井段内从中部...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清，陈贞龙，李佳欣，许科，谷红陶，袁航，钟薇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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