本发明专利技术提出一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，涉及煤层气化钻完井领域，该完井可熔复合套管包括可燃管和支撑管，可燃管采用可燃合金材料制成，支撑管的侧壁上开设有多个孔眼，支撑管套设于可燃管外或穿设于可燃管内。本发明专利技术提出的完井可熔复合套管能够保证套管内的注入剂管和点火器安全可控后退。证套管内的注入剂管和点火器安全可控后退。证套管内的注入剂管和点火器安全可控后退。
【技术实现步骤摘要】
用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管
[0001]本专利技术属于煤层气化钻完井领域，具体涉及一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管。
技术介绍
[0002]煤炭地下气化工艺技术(UCG)是将煤在未开采的情况下在地下进行有控制的燃烧并产生煤气等气体的新型清洁能源技术。煤炭地下气化工艺技术具有保障安全、减少人力、降低污染、提高开采率等优势，成为煤炭方面研究的热点。
[0003]目前，煤炭地下气化工艺多采用石油行业钻井技术，一般由一个水平定向井和一个垂直井构成气化单元，通过定向钻技术直接连通进气井与出气井。通过增加水平定向井长度，大大提高了单炉覆盖煤量。现有的可控后退注入工艺(CRIP)，当一个气化周期完成后，需后撤注气点，重新形成一个气化周期，如此往复，气化周期不断形成。水平定向井和垂直井构成的气化单元的工艺经多天连续稳定气化，其煤气热值、气化效率以及稳定运行时间均优于两口直井气化工艺。
[0004]但是，可控后退注入工艺存在有一个不可忽略的缺陷，煤炭地下气化时，会产生大量的热量，对井下套管会有严重的影响，在完成一个气化周期后，套管往往发生变形，使得注气及点火装置无法通过套管顺利后撤。
[0005]有鉴于此，本专利技术人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，以期解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，能够保证套管内的注入剂管和点火器安全可控后退。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提出一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述完井可熔复合套管包括可燃管和支撑管，所述可燃管采用可燃合金材料，所述支撑管的侧壁上开设有多个孔眼，所述支撑管套设于所述可燃管外或穿设于所述可燃管内。
[0008]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述完井可熔复合套管还包括呈筒状的上接头，所述上接头包括由上至下顺序连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第三连接段的内径大于所述第二连接段的内径，所述可燃管的顶端穿设于所述第三连接段内并与所述第三连接段套接，所述支撑管穿设于所述可燃管内，且所述支撑管的顶端与所述第二连接段套接。
[0009]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述完井可熔复合套管还包括衬管，所述衬管呈筒状，且所述衬管的底端与所述第一连接段套接。
[0010]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述完井可熔复合套管还包括下接头，所述下接头呈筒状并包括第四连接段和第五连接段，所述第四连接
段相对于第五连接段扩径，所述可燃管底端穿设于所述第四连接段内并与所述第四连接段套接，所述支撑管穿设于所述五连接段并与所述第五连接段套接。
[0011]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述第三连接段和所述可燃管之间、所述第二连接段和所述支撑管之间、所述第四连接段和所述可燃管之间分别通过气密封螺纹连接。
[0012]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述第五连接段和所述支撑管之间通过焊接点固定连接。
[0013]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述完井可熔复合套管还包括呈筒状的接箍，所述接箍包括由上至下顺序连接的第一接箍段、第二接箍段和第三接箍段，所述第三接箍段的内径大于所述第二接箍段的内径，所述可燃管的顶端穿设于所述第二接箍段内并与所述第二接箍段套接，所述支撑管套设于所述可燃管外，所述支撑管的顶端穿设于所述第三接箍段内并与所述第三接箍段套接。
[0014]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述可燃管与所述支撑管通过爆燃方式或冷缩方式固定连接在一起。
[0015]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述可燃材料为燃点低于800℃的合金材料。
[0016]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述支撑管的抗外挤强度达到40MPa以上。
[0017]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述支撑管为筛管。
[0018]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述支撑管为钢制筛管。
[0019]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述套管在高温环境下强度下降小于25％。
[0020]如上所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其中，所述孔眼为圆孔、方孔、细长孔或椭圆孔。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点：
[0022]本专利技术提出的完井可熔复合套管，可燃管和支撑管套装在一起，可燃管采用低温可熔合金，可燃管被点火器点燃后可进一步点燃煤层；同时，支撑管强度高、耐高温，能对煤层起到有效支撑，有效避免煤层塌陷，保证用于点火的注入剂管和点火器(图中未示出)安全可控后退。
[0023]本专利技术提出的完井可熔复合套管，支撑管上开设有多个孔眼，以保证点火器及可燃管产生的火焰能够顺利穿过支撑管并到达煤层，保证点火的顺利实现。
[0024]本专利技术提出的完井可熔复合套管，在支撑管的有效支撑作用下，用于点火的注剂管和点火器能够安全可控后退，通过控制后退速度和可熔合金管的燃烧，进而能够有效控制煤层燃烧和气化工具面的移动，实现可控后退注入工艺(CRIP)。
附图说明
[0025]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范
围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。
[0026]图1为本专利技术一实施例中完井可熔复合套管的剖视图；
[0027]图2为本专利技术另一实施例中完井可熔复合套管的剖视图。
[0028]附图标记说明：
[0029]100、完井可熔复合套管；
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10、可燃管；
[0030]20、支撑管；
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21、孔眼；
[0031]30、上接头；
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31、第一连接段；
[0032]32、第二连接段；
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33、第三连接段；
[0033]40、衬管；
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50、下接头；
[0034]51、第四连接段；
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52、第五连接段；
[0035]60、接箍；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述完井可熔复合套管包括可燃管和支撑管，所述可燃管采用可燃合金材料，所述支撑管的侧壁上开设有多个孔眼，所述支撑管套设于所述可燃管外或穿设于所述可燃管内。2.如权利要求1所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述完井可熔复合套管还包括呈筒状的上接头，所述上接头包括由上至下顺序连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第三连接段的内径大于所述第二连接段的内径，所述可燃管的顶端穿设于所述第三连接段内并与所述第三连接段套接，所述支撑管穿设于所述可燃管内，且所述支撑管的顶端与所述第二连接段套接。3.如权利要求2所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述完井可熔复合套管还包括衬管，所述衬管呈筒状，且所述衬管的底端与所述第一连接段套接。4.如权利要求2所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述完井可熔复合套管还包括下接头，所述下接头呈筒状并包括第四连接段和第五连接段，所述第四连接段相对于第五连接段扩径，所述可燃管底端穿设于所述第四连接段内并与所述第四连接段套接，所述支撑管穿设于所述五连接段并与所述第五连接段套接。5.如权利要求4所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述第三连接段和所述可燃管之间、所述第二连接段和所述支撑管之间、所述第四连接段和所述可燃管之间分别通过气密封螺纹连接。6.如权利要求4所述的用于煤炭地下气化开发的完井可熔复合套管，其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：任宪可，袁光杰，刘奕杉，乔磊，何爱国，林盛杰，车阳，王开龙，杜卫强，郑李，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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