一种多煤层合采防串压力自调节装置制造方法及图纸

一种多煤层合采防串压力自调节装置，包括外层套管、生产管、压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统，压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统自上而下设置在外层套管内，生产管的底部为封堵状，生产管位于外层套管的上端内部；综上所述，本发明专利技术涉及一种多煤层合采防串压力自调节装置，通过各个输气管间的单向控制防止开采过程中倒灌现象的发生，同时利用煤层开采过程中的压力差异，设计出压力自调节机构，通过控制进气孔开度的大小实现对流量的调节进而控制整个煤层开采过程中出口的压力保持稳定一致，防止多煤层之间由于压力差异出现倒灌现象。倒灌现象。倒灌现象。

【技术实现步骤摘要】
一种多煤层合采防串压力自调节装置


[0001]本专利技术属于煤层气开采
，具体涉及一种多煤层合采防串压力自调节装置。

技术介绍

[0002]我国的煤层气资源中呈“煤层群”发育特征的煤层气资源巨大，针对多层叠置煤层气系统，多层合采不仅能够降低单井投资，增加煤层气的服务年限，同时还能提高煤层气的采收率，但多煤层开采时由于煤层压力不同常发生煤层间的干扰，也就是由于各个煤层之间的压力不一样，在开采的时候造成煤层气倒灌。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种多煤层合采防串压力自调节装置，采用该装置能够控制整个煤层开采过程中出口的压力保持稳定一致，防止多煤层之间由于压力差异出现倒灌现象。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种多煤层合采防串压力自调节装置，包括外层套管、生产管、压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统，压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统自上而下设置在外层套管内，生产管的底部为封堵状，生产管位于外层套管的上端内部；
[0005]压力自调节系统位于生产管内，压力自调节系统包括压力自调节缸体，压力自调节缸体沿竖向方向设置在生产管内，压力自调节缸体内滑动密封连接有两个活塞，两个活塞将压力自调节缸体的内腔分割成上腔体、中腔体和下腔体，上方的活塞固定连接有上推杆，上推杆向上穿出压力自调节缸体的上端面，上推杆与压力自调节缸体的上端面之间设有轴向密封，下方的活塞固定连接有下推杆，下推杆向下穿出压力自调节缸体的下端面，下推杆与压力自调节缸体的下端面之间设有轴向密封；
[0006]外层套管上设置有上采气孔和下采气孔，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统支撑在外层套管的内壁，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有煤层气采集腔，上采气孔和下采气孔分别与两个煤层气采集腔相连通，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有进气遮挡机构，两个进气遮挡机构分别用于遮挡上采气孔和下采气孔；
[0007]上煤层压力自调节系统连接有上层进气管和上层调节杆，上层调节杆与下推杆的下端部连接，上层调节杆与上煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，上层进气管的上端分为两支管，上层进气管的上端一支管与生产管连接，上层进气管的上端的另外一支管与压力自调节缸体的中腔体连接，上层进气管的下端与上煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；
[0008]下煤层压力自调节系统连接有下层进气管和下层调节杆，下层调节杆与上推杆的上端部连接，下层调节杆与下煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，下层进气管的上
端分为三支管，下层进气管的上端一支管与生产管连接，下层进气管的上端的另外两支管分别与压力自调节缸体的上腔体和下腔体连接，下层进气管的下端与下煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；
[0009]压力自调节缸体位于生产管内，且压力自调节缸体通过上层进气管和下层进气管刚性支撑在生产管内壁。
[0010]上层进气管和下层进气管的上部均设置有进气单向阀。
[0011]进气单向阀包括进气阀座、阀体和出气阀座，进气阀座、阀体和出气阀座通过螺栓进行连接并使用0型圈进行密封，进气阀座上具有进气通道，出气阀座上具有出气通道，阀体内安装有导向阀芯，导向阀芯开设有安装孔，安装孔内安装有单向阀芯，单向阀芯穿设在安装孔内，单向阀芯为锥台型结构，单向阀芯与出气阀座之间具有第一弹簧。
[0012]上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统的结构相同，均包括圆形的上端盖和下端盖，两个端盖之间固定有筒体，上端盖外缘和下端盖外缘设置有密封圈，煤层气采集腔由上端盖、下端盖以及筒体外壁合围形成；上端盖上开设有出气孔，上端盖上表面和下端盖下表面均设置有气动支撑机构，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统分别通过气动支撑机构支撑在外层套管内壁上；
[0013]上层进气管的下端连接在上煤层压力自调节系统的上端盖的出气孔上，上方煤层的煤层气由外层套管上的上采气孔进入上煤层压力自调节系统的煤层气采集腔，再由煤层气采集腔经出气孔进入上层进气管；
[0014]下层进气管的下端连接在下煤层压力自调节系统的上端盖的出气孔上，下方煤层的煤层气由外层套管上的下采气孔进入下煤层压力自调节系统的煤层气采集腔，再由煤层气采集腔经出气孔进入下层进气管。
[0015]上端盖上的出气孔设置多个，上层进气管和下层进气管设置多根，所有的上层进气管分别在上煤层压力自调节系统的上端盖的出气孔上，所有的下层进气管分别在下煤层压力自调节系统的上端盖的出气孔上。
[0016]气动支撑机构包括进气组件、气源盒和两根气源管线，进气组件通过气源管线刚性支撑在上端盖上表面，气源盒安装在上端盖上表面，气源盒的外壁固定连接有四组气缸推件，每组气缸推件包括两个上下并排的气缸，气缸的推杆端部固定有支撑块；煤层气采集腔内煤层气经气源管线进入进气组件，再由进气组件进入气源盒，最终由气源盒进入气缸。
[0017]进气组件包括上盖、下盖和进气挡板，上盖和下盖通过法兰盘连接，上盖上具有进气孔，下盖的底部通过连接管与气源盒连接，进气挡板位于下盖的内腔，在下盖的内腔固定有两根导向杆，进气挡板滑动安装在两根导向杆上，每根导向杆上设置有第二弹簧，在第二弹簧的弹力下，进气挡板封堵上盖的进气孔；
[0018]气源管线与上盖的进气孔连通，下盖内腔通过连接管与气源盒连通。
[0019]进气遮挡机构包括若干根安装环，所有安装环上下并排设置，所有安装环通过若干根竖杆固定连接，每个安装环的外缘均布有若干个开度调节滑块，每个安装环的内侧面设置有若干个卡槽；
[0020]在筒体的外表面设置有多根竖向的滑杆，进气遮挡机构套装在筒体外侧，且进气遮挡机构的安装环通过卡槽滑动安装在筒体的外表面的滑杆上，进气遮挡机构可沿滑杆上下移动；
[0021]外层套管上设置有若干个上采气孔和下采气孔，上煤层压力自调节系统的进气遮挡机构的开度调节滑块与上采气孔一一对应设置，该开度调节滑块用于封闭上采气孔，下煤层压力自调节系统的进气遮挡机构的开度调节滑块与下采气孔一一对应设置，该开度调节滑块用于封闭下采气孔；
[0022]上层调节杆设置有多根，上层调节杆连接在进气遮挡机构最上方的安装环的开度调节滑块上；下层调节杆设置有多根，下层调节杆连接在进气遮挡机构最上方的安装环的开度调节滑块上，所述下层调节杆的杆体穿过上煤层压力自调节系统的上端盖和下端盖，且在穿过处设置密封塞进行密封。
[0023]采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术涉及一种多煤层合采防串压力自调节装置，通过各个输气管间的单向控制防止开采过程中倒灌现象的发生，同时利用煤层开采过程中的压力差异，设计出压力自调节机构，通过控制进气孔开度的大小实现对流量的调节进而控制整个煤层开采过程中出口的压力保持稳定一致，防止多煤层之间由于压力差异出现倒灌现象。
附图说明
[0024]图1是本专利技术整体工作剖面图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多煤层合采防串压力自调节装置，其特征在于：包括外层套管、生产管、压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统，压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统自上而下设置在外层套管内，生产管的底部为封堵状，生产管位于外层套管的上端内部；压力自调节系统位于生产管内，压力自调节系统包括压力自调节缸体，压力自调节缸体沿竖向方向设置在生产管内，压力自调节缸体内滑动密封连接有两个活塞，两个活塞将压力自调节缸体的内腔分割成上腔体、中腔体和下腔体，上方的活塞固定连接有上推杆，上推杆向上穿出压力自调节缸体的上端面，上推杆与压力自调节缸体的上端面之间设有轴向密封，下方的活塞固定连接有下推杆，下推杆向下穿出压力自调节缸体的下端面，下推杆与压力自调节缸体的下端面之间设有轴向密封；外层套管上设置有上采气孔和下采气孔，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统支撑在外层套管的内壁，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有煤层气采集腔，上采气孔和下采气孔分别与两个煤层气采集腔相连通，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有进气遮挡机构，两个进气遮挡机构分别用于遮挡上采气孔和下采气孔；上煤层压力自调节系统连接有上层进气管和上层调节杆，上层调节杆与下推杆的下端部连接，上层调节杆与上煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，上层进气管的上端分为两支管，上层进气管的上端一支管与生产管连接，上层进气管的上端的另外一支管与压力自调节缸体的中腔体连接，上层进气管的下端与上煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；下煤层压力自调节系统连接有下层进气管和下层调节杆，下层调节杆与上推杆的上端部连接，下层调节杆与下煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，下层进气管的上端分为三支管，下层进气管的上端一支管与生产管连接，下层进气管的上端的另外两支管分别与压力自调节缸体的上腔体和下腔体连接，下层进气管的下端与下煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；压力自调节缸体位于生产管内，且压力自调节缸体通过上层进气管和下层进气管刚性支撑在生产管内壁。2.根据权利要求1所述的一种多煤层合采防串压力自调节装置，其特征在于：上层进气管和下层进气管的上部均设置有进气单向阀。3.根据权利要求2所述的一种多煤层合采防串压力自调节装置，其特征在于：进气单向阀包括进气阀座、阀体和出气阀座，进气阀座、阀体和出气阀座通过螺栓进行连接并使用0型圈进行密封，进气阀座上具有进气通道，出气阀座上具有出气通道，阀体内安装有导向阀芯，导向阀芯开设有安装孔，安装孔内安装有单向阀芯，单向阀芯穿设在安装孔内，单向阀芯为锥台型结构，单向阀芯与出气阀座之间具有第一弹簧。4.根据权利要求1所述的一种多煤层合采防串压力自调节装置，其特征在于：上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统的结构相同，均包括圆形的上端盖和下端盖，两个端盖之间固定有筒体，上端盖外缘和下端盖外缘设置有密封圈，煤层气采集腔由上端盖、下端盖以及筒体外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贞龙，李鑫，肖翠，郭涛，赵景辉，解飞，吴剑，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司，
类型：发明
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