一种煤层气开采设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤层气开采技术领域，特别是涉及一种煤层气开采设备。
【背景技术】
[0002]煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。
[0003]煤层气又称煤层甲烷气，煤炭工业称之为煤层瓦斯，是在成煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规天然气。这种天然气大部分(70%?90%)赋存在煤岩孔隙内表面上，少量呈游离状态存在于煤的割理和其他孔隙、裂隙中，还有少许溶解在煤层水中。
[0004]与天然气生产不同，煤层气在开始产气之前先要排出煤层中大量的水，这与煤储层的独特性质有关。煤层中天然裂隙或割理通常被水饱和，煤层气吸附在煤上。要采出煤层气，首先要让它从煤中解吸出来。只有抽出足够的水，煤层压力降至煤的解吸压力后，煤层气的解吸才能开始。煤层压力小于或等于解吸压力，气体从煤中解吸，顺割理流动到压裂裂缝，然后流到井筒中，煤层气从井筒中开采出来。
[0005]煤层气地面钻井排采的初期，一般井产水量较大，基本不产气，使用人工举升设备将井底液体带到地面，实现排水降压。随着井下水的排出，井筒附近压力下降，逐渐有气体解吸产出。进入排采中期后，井筒附近压力下降到一定程度后，产气量逐渐升高并保持稳定，产水量很低或不产水。
[0006]目前用于煤层气井的排水设备主要有:有杆泵和螺杆泵。通常由地面上的设备提供动力，通过抽油杆带动井下的泵工作，将井筒内的水排出至地面，井下泵的排水量较大。随着排采的进行，产气量逐渐升高，产水量逐渐降低，产水量极少，甚至不产水，但仍需维持排采，因此，存在杆管偏磨、动力消耗大等问题。
[0007]煤层气井的排水设备对煤层气地面钻井的井底地层出水量变化的适应能力较差，进入开采的中期阶段，由于产水量低且是变化的，需要经常调整工作参数，不但经济性不好，而且很难满足连续、稳定降压排水的要求，影响煤层气的开采效率。
[0008]因此，如何设计一种水量变化时，能够连续、稳定降压排水的煤层气开采设备，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种煤层气开采设备，该煤层气开采设备的开采效率较高，能够适应水量的变化，对井筒进行连续、稳定的降压排水。
[0010]为了实现上述技术目的，本发明提供了一种煤层气开采设备，包括动力设备、油管、抽油杆和井下泵；所述油管的下部位于井下套管内，形成管套环空；所述抽油杆的下部位于所述油管内，形成杆管环空；所述井下泵位于所述油管的下端，所述动力设备位于地面上，通过所述抽油杆连接所述井下泵为所述井下泵提供动力，以便通过所述杆管环空排采井下液体；所述抽油杆为中空结构，所述抽油杆下端设有可开启的封堵结构，以便依次关闭所述管套环空和所述杆管环空后，开启所述封堵结构时，通过所述抽油杆的内部排采。
[0011]优选地，所述封堵结构包括封堵板和护板，所述封堵板和所述护板固设于所述抽油杆的内壁；所述封堵板设有冲击断裂部，以便向所述抽油杆内部投入重物时，所述封堵板能够沿所述冲击断裂部断裂并脱落；所述护板位于所述封堵板的下侧，能够避免物体落入井下。
[0012]优选地，所述冲击断裂部为所述封堵板周部的环形的断裂凹槽。
[0013]优选地，所述封堵板上下两侧的对应位置均设有所述断裂凹槽。
[0014]优选地，所述封堵板和/或所述护板与所述抽油杆的内部焊接。
[0015]优选地，所述封堵结构为设置在所述抽油杆内的井下开关，所述井下开关关闭时封堵所述抽油杆，所述井下开关能够被重物触发开启或关闭。
[0016]优选地，所述井下开关包括旋塞及其配合结构，所述配合结构设于所述抽油杆的内壁，具有与所述旋塞配合的中心孔；所述重物触发所述旋塞时，所述旋塞能够转动一定角度，以便开启或关闭所述井下开关。
[0017]优选地，所述配合结构的下侧具有楔形齿，所述旋塞的下侧具有与所述楔形齿配合的凸块，所述重物触发所述旋塞时，所述凸块能够沿所述楔形齿的斜面移动，以便使得所述旋塞转动。
[0018]本发明提供的煤层气开采设备，包括动力设备、油管、抽油杆和井下泵；油管的下部位于井下套管内，形成管套环空；抽油杆的下部位于油管内，形成杆管环空；井下泵位于油管的下端，动力设备位于地面上，通过抽油杆连接井下泵为井下泵提供动力，以便通过杆管环空排采井下液体；抽油杆为中空结构，抽油杆下端设有可开启的封堵结构，以便依次关闭管套环空和杆管环空后，开启封堵结构时，通过抽油杆的内部排采。
[0019]该煤层气开采设备中，井下套管和油管之间形成管套环空，油管和抽油杆之间形成杆管环空。该设备工作初期，抽油杆内部的空间被封堵结构封闭，动力设备通过抽油杆为井下泵提供动力，井下泵工作时，通过杆管环空产水，将井下水排出，此工作阶段的产水量较大。随着井下水的排出，煤层的压力逐渐降低，煤层压力降低至解析压力时，煤层气开始解析，解析出的气体流动到井下套管中，通过管套环空产气。进入排采中期后，煤层的压力下降到一定程度，产气量逐渐升高并保持稳定，产水量很低或不产水，产水量不稳定，会出现杆管偏磨的现象，同时对动力设备的动力消耗较大。此时，依次关闭管套环空和杆管环空，开启封堵结构，改变排采方式，则井下的水和气体将均通过抽油杆内部的空间产出，与管套环空和杆管环空相比，抽油杆内部的空间的横截面积较小，不需要地面上的动力设备提供动力，煤层的压力可以使抽油杆产气排水。
[0020]该煤层气开采设备能够采用两种排采方式，根据产水量的变化选择合适的排采方式，两种排采方式可以实现连续转换，对井筒进行连续、稳定的降压排水，不需要修井作业，从而能够保证煤层气井的连续稳定生产。
[0021]该设备改变排采方式后，通过抽油杆内部的空间排采，不需要地面的动力设备提供动力，能够利用煤层气的能量进行排水，无需增加运行成本，且节能显著。通过抽油杆排采时，不需要抽油杆运动，从而能够避免杆管偏磨的现象，同时，也能够满足较大排量的煤层气井产气量对排水的要求。
[0022]一种具体的方式中，封堵结构包括封堵板和护板，封堵板和护板固设于抽油杆的内壁；封堵板设有冲击断裂部，以便向抽油杆内部投入重物时，封堵板能够沿冲击断裂部断裂并脱落；护板位于封堵板的下侧，能够避免物体落入井下。
[0023]另一种具体的方式中，封堵结构为设置在抽油杆内的井下开关，井下开关关闭时封堵抽油杆，井下开关能够被重物触发开启或关闭。具体的，井下开关包括旋塞及其配合结构，配合结构设于抽油杆的内壁，具有与旋塞配合的中心孔；重物触发旋塞时，旋塞能够转动一定角度，以便开启或关闭井下开关。
【附图说明】
[0024]图1为本发明所提供的煤层气开采设备一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0025]图2为图1所不的煤层气开米设备的局部放大不意图；
[0026]图3为图1所示的煤层气开采设备中抽油杆下端的封堵结构一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0027]图4为图1所示的煤层气开采设备中抽油杆下