本发明专利技术公开了一种防采动井套管变形的柔性接头，涉及煤炭开采领域，包括弹性保护外壳、金属软管、内密封软管、两个法兰盘以及N个金属环，所述弹性保护外壳、金属软管和内密封软管均为内部中空、两端敞口设置，两个法兰盘分别固定安装在弹性保护外壳的两端，金属软管设置在弹性保护外壳内，其两端分别与两个法兰盘的轴孔内沿固定连接，内密封软管套装在金属软管内，N个金属环从上至下依次套装在金属软管上，本发明专利技术通过设置弹性保护外壳、金属网套、波纹管和内密封软管，能够为套管提供更大的扭转度，有效的避免套管局部变形破坏，提高了地面采动井的抽采年限，确保采动煤层瓦斯和采空区瓦斯的地面钻井有效抽采，提高瓦斯抽采效率。提高瓦斯抽采效率。提高瓦斯抽采效率。
【技术实现步骤摘要】
一种防采动井套管变形的柔性接头
[0001]本专利技术属于煤层气开采领域，具体涉及一种防采动井套管变形的柔性接头。
技术介绍
[0002]我国以煤炭为主要能源的趋势在今后一段时间内不会发生很大的改变。煤炭开采过程中伴随有瓦斯的涌出，若对瓦斯治理措施不到位，有可能造成人员伤亡。同时，瓦斯也是一种清洁能源，对其进行开发可有效缓解我国天然气供应量不足的局面。因此，从煤矿安全生产和资源利用的角度来看，应该对煤层瓦斯进行抽采利用，从地面钻井并进行抽采是进行瓦斯利用的方式之一。
[0003]地面井抽采一般分为采前预抽、采动抽采和采空区抽采。采前预抽井主要是煤炭开采前进行抽采；采动抽采井主要是利用煤炭的回采使围岩体扰动并产生裂隙，大量瓦斯运聚进行抽采。采空区抽采井主要是对已经回采的煤炭的采空区内的瓦斯进行抽采。
[0004]但是在地面钻井抽采瓦斯的过程中，由于工作面的回采，开采煤层上覆岩层会发生不同程度的移动与断裂，运动的岩层对地面瓦斯抽采井的套管产生不同形式的破坏，抽采套管最主要的破坏形式有三种：拉伸、挤压、剪切。受到变形破坏的钻井，瓦斯抽采效率会显著降低，甚至不产气。
[0005]当前对套管的保护措施主要以强化为主，比如对于软及中等硬度的覆岩中，尤其是在关键层、厚积岩层界面及厚表土层下界面等明显危险段，可以通过在套管破坏危险区域内增加外加辅助强化套管、外加筋等方法增强其抵御岩层层面滑移和离层位移。这种防护措施能够增大抽采钻井套管的强度，但并不能提高套管局部变形能力。
[0006]因此亟需研制出一种装置，能够解决煤层气井抽采过程中的套管局部变形问题，使煤层气抽采效率显著提高。
技术实现思路
[0007]针对目前地面钻井抽采瓦斯的过程中，由于地层的蠕变和滑移，在软硬岩差异大的岩层中对抽采套管产生异常高的非对称性载荷，使套管承受非均匀挤压，导致抽采套管变形破坏的问题，本专利技术提供一种防采动井套管变形的柔性接头。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种防采动井套管变形的柔性接头，包括弹性保护外壳、金属软管、内密封软管、两个法兰盘以及N个金属环，所述弹性保护外壳、金属软管和内密封软管均为内部中空、两端敞口设置。
[0009]两个法兰盘分别固定安装在弹性保护外壳的两端，金属软管设置在弹性保护外壳内，其两端分别与两个法兰盘的轴孔内沿固定连接，内密封软管套装在金属软管内。
[0010]N个金属环从上至下依次套装在金属软管上，金属环的外圈环绕设置有M个减震器，减震器的末端可拆卸的安装在金属环上，其首端可拆卸的安装在弹性保护外壳上。
[0011]法兰盘的轴孔内沿设置有密封件，密封件与金属软管和内密封软管的端头密封连接。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述弹性保护外壳为橡胶材料制造。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述金属软管包括波纹管和金属网套，波纹管套装在金属网套内。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述内密封软管为橡胶管。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述弹性保护外壳的外径小于套管半径的二分之三。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述弹性保护外壳上开设有多个预留孔，预留孔内设置有螺栓，减震器的首端可拆卸的安装在螺栓的头部。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述螺栓和金属环的相对侧均固定安装有连接件，两个连接件内分别安装有减震器的首端和末端。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述连接件为弹簧扣，弹簧扣固定安装在螺栓的头部或金属环上，弹簧扣内设置有减震器的首端或末端。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述连接件包括环体，环体固定安装在螺栓的头部或金属环上，环体的直线段设置有开口，开口内设置有活动杆，活动杆的一端通过销轴铰接安装在开口内，环体内设置有减震器的首端或末端。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述环体对应活动杆的杆体上开设有外螺纹，外螺纹上螺纹连接有螺母，螺母对应活动杆的一侧固定连接有锁套，锁套的内径与活动杆的外径匹配。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过设置弹性保护外壳、金属网套、波纹管和内密封软管，能够为套管提供更大的扭转度，有效的避免套管局部变形破坏，提高了地面采动井的抽采年限，确保采动煤层瓦斯和采空区瓦斯的地面钻井有效抽采，提高瓦斯抽采效率。
[0022]2、本专利技术通过将弹性保护外壳采用橡胶材料制造，橡胶具有弹性、绝缘性、抗磨、抗蚀以及不透气的优良特点，在下入钻井的过程中避免了与井壁摩擦产生火花的问题。
[0023]3、本专利技术通过设置金属网套，金属网套具有较强的耐腐蚀能力，具有较强的柔韧性、伸缩性、弯曲和抗震能力强，使之具有更高的承压能力，通过设置内密封软管，不仅增加了整体的柔韧性，还使该柔性接头的内部密封性更好。
[0024]4、本专利技术通过设置减震器，减震器能有效地控制各种频率的振动和摆动，减少从该设备向支承结构或从支承结构向该设备传递振动或冲击力。
[0025]5、本专利技术通过设置金属环，金属环主要是限制金属软管和内密封软管摆动的空间，避免摆动幅度过大损坏内部结构。
[0026]6、该防采动井套管变形的柔性接头，能耐受油、水等侵蚀，温度变化不影响性能，不会老化，不发生蠕变。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例一立体结构示意图；图2为本专利技术实施例一弹性保护外壳正视剖面结构示意图；图3为本专利技术实施例二减震器、金属环和螺栓正视放大结构示意图；图4为本专利技术实施例三减震器和螺栓正视放大结构示意图；
图5为本专利技术实施例三螺母和锁套立体结构示意图。
[0028]图中：1弹性保护外壳、2法兰盘、3密封件、4螺栓、51金属网套、52波纹管、6金属环、7减震器、8内密封软管、91环体、92活动杆、93螺母、94外螺纹、95锁套、10弹簧扣。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0030]请参阅图1
‑
5，本专利技术提供了一种防采动井套管变形的柔性接头的技术方案：实施例一：根据图1和图2所示，包括弹性保护外壳1、金属软管、内密封软管8、两个法兰盘2以及N个金属环6，弹性保护外壳1、金属软管和内密封软管8均为内部中空、两端敞口设置，弹性保护外壳1的外径小于套管半径的二分之三，弹性保护外壳1为橡胶材料制造，通过将弹性保护外壳1采用橡胶材料制造，橡胶具有弹性、绝缘性、抗磨、抗蚀以及不透气的优良特点，在下入钻井的过程中避免了与井壁摩擦产生火花的问题，内密封软管8为橡胶管，通过设置弹性保护外壳1、金属网套51、波纹管52和内密封软管8，能够为套管提供更大的扭转度，有效的避免套管局部变形破坏，提高了地面采动井的抽采年限，确保采动煤层瓦斯和采空区瓦斯的地面钻井有效抽采，提高瓦斯抽采效率。
[0031]法兰盘2由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓、螺母组成，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防采动井套管变形的柔性接头，其特征在于：包括弹性保护外壳、金属软管、内密封软管、两个法兰盘以及N个金属环，所述弹性保护外壳、金属软管和内密封软管均为内部中空、两端敞口设置；两个法兰盘分别固定安装在弹性保护外壳的两端，金属软管设置在弹性保护外壳内，其两端分别与两个法兰盘的轴孔内沿固定连接，内密封软管套装在金属软管内；N个金属环从上至下依次套装在金属软管上，金属环的外圈环绕设置有M个减震器，减震器的末端可拆卸的安装在金属环上，其首端可拆卸的安装在弹性保护外壳上；法兰盘的轴孔内沿设置有密封件，密封件与金属软管和内密封软管的端头密封连接。2.根据权利要求1所述的防采动井套管变形的柔性接头，其特征在于：所述弹性保护外壳为橡胶材料制造。3.根据权利要求1所述的防采动井套管变形的柔性接头，其特征在于：所述金属软管包括波纹管和金属网套，波纹管套装在金属网套内。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的防采动井套管变形的柔性接头，其特征在于：所述内密封软管为橡胶管。5.根据权利要求4所述的防采动井套管变形的柔性接头，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭恒宜，吕闰生，倪小明，王保玉，王娟，高迪，刘顺喜，赵锦程，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。