一种煤层气U型水平井井口管理装置的制作方法

本技术属于本发明涉及煤层气开采领域，具体涉及一种煤层气u型水平井井口管理装置。

背景技术：

1、我国目前已开展了大量的煤层气勘探开发工作，针对我国煤层气储层普遍具有低渗、低压、低饱和、构造煤发育、强烈的非均质性等地质特征，采用长距离u型水平井和l型水平井具有十分高的生产效益，是常规直井产量和效益的5-10倍，但其工艺复杂，技术难度较大。目前，长距离水平井的完井方式主要有三种，一种是裸眼完井，即钻到目标层位和井深后不下套管或筛管，直接完井；另一种是下套管后固井完井，即在钻到目标层位和井深后，下入石油套管后注入水泥将套管封固；第三种是下入筛管后不固井完井，即在钻到目标层位和井深后，下入钢材质或树脂纤维材质的筛管，不进行水泥封固，筛管在井内处于可活动状态。于第三种水平井完井方式，为了使得井内可活动的筛管不发生跑管或滑动，需要将筛管固定在井内，传统的做法是在二开φ177.8mm技术套管内某个深度位置下入筛管连接悬挂器，但这种做法不利于后期水平井内的二次作业（作业钻具通过筛管进入井内），容易出现作业钻具在筛管悬挂器位置剐蹭或卡死，造成井内事故。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型中需要将筛管末端固定在地面井口位置，实现水平井内全程畅通无阻（即下入通天筛管），这时就需要在筛管末端加装一个环形钢板固定托盘，将这个托盘坐封在地面井口的技术套管头（内层套管）上，即保证了筛管不发生跑管或滑动，又保证了水平井内后期二次作业时井内畅通无阻。由于u型水平井排采作业时，要将工程井（水平井）井口采取密封管理，防止生产期间泄压和漏气，传统的做法是在技术套管（内层套管）头上加装一个丝扣盲板封死整个井口，但对于下入了通天筛管的井口，因井口环形钢板固定托盘的阻碍，无法安装丝扣盲板进行封堵。因此，在将水平井井内的筛管采用环形钢板托盘悬挂固定好之后，在表层套管上连接一个球阀，将整个工程井（水平井）井口包裹密封，实现安全采气作业，若后期需要在井内开展二次作业时，打开球阀泄压后，拆卸掉球阀即可。

2、一种煤层气u型水平井井口管理装置，包括井口套管、筛管、球阀、泄压排气导管以及压力表，还包括环形的固定托盘，固定托盘用于连接筛管和套管，球阀的进口端与井口套管密封连接，出口端与泄压排气导管连接，球阀的进口端设置旁通管，旁通管连接压力表。

3、进一步地，套管包括同轴设置的表层套管和内层套管，表层套管与内层套管之间设置水泥填充层。

4、进一步地，筛管设置于内层套管内，内层套管的顶端与筛管的顶端通过固定托盘连接。

5、进一步地，表层套管的顶端设置井口法兰盘，球阀的进口端法兰盘与井口法兰盘通过螺栓连接。

6、进一步地，井口法兰盘与进口端法兰盘之间设置密封圈。

7、进一步地，旁通管外端设置旁通法兰盘，旁通法兰盘用于连接压力表。

8、进一步地，球阀的出口端设置出口端法兰盘，出口端法兰盘用于连接泄压排气导管。

9、本实用新型的有益效果为：（1）实现了u型水平井内用于生产之用的通天筛管的固定，杜绝了发生跑管或滑动的井内事故；

10、（2）将通天筛管采用环形托盘的方式固定在井口，确保了整个水平井内有连续筛管稳定分布，给后期井内二次或多次重复作业提供了安全可靠条件；

11、（3）在整个井口上部加装一个带有气体压力观测表的可控球阀，将整个井口包裹密封，有效避免了后期排水采气时发生井口泄压漏气的可能性，确保了u型水平井采气期间井内液面和压力稳定下降，减少了因水平井井口泄压漏气对煤储层的伤害。若u型水平井采气期间因井口管理不当，发生泄压漏气，不仅给反复维修井口带来了工程和经济上的损失，更会造成井内液面和储层压力反复激荡，大大伤害储层后，缩短u型井的使用寿命，从而大幅降低了单井产量。

12、（4）在水平井井口安装带压力表的可拆卸球阀后，通气体压力表可观测水平井井内的煤层气套压变化情况，给整个u型水平井排采强度和排次参数的选择提供了科学依据，为整个区域性煤层气解吸、扩散和运移规律研究打下了坚实基础。

13、（5）该装置的综合应用，可大幅提高井内有通天筛管的u型水平井的持续连贯性排采生产，为u型水平井高产和安全生产提供了不可缺少的条件。

技术特征：

1.一种煤层气u型水平井井口管理装置，包括井口套管、筛管（4）、球阀（10）、泄压排气导管（9）以及压力表（8），其特征在于，还包括环形的固定托盘（5），所述固定托盘（5）用于连接所述筛管（4）和所述套管，所述球阀（10）的进口端与所述井口套管密封连接，出口端与所述泄压排气导管（9）连接，所述球阀（10）的进口端设置旁通管，所述旁通管连接压力表（8）。

2.如权利要求1所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述套管包括同轴设置的表层套管（1）和内层套管（2），所述表层套管（1）与所述内层套管（2）之间设置水泥填充层（3）。

3.如权利要求2所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述筛管（4）设置于所述内层套管（2）内，所述内层套管（2）的顶端与所述筛管（4）的顶端通过所述固定托盘（5）连接。

4.如权利要求2所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述表层套管（1）的顶端设置井口法兰盘（6），所述球阀（10）的进口端法兰盘与所述井口法兰盘（6）通过螺栓连接。

5.如权利要求4所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述井口法兰盘（6）与所述进口端法兰盘之间设置密封圈。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述旁通管外端设置旁通法兰盘（7），所述旁通法兰盘（7）用于连接所述压力表（8）。

7.如权利要求6所述的一种煤层气u型水平井井口管理装置，其特征在于，所述球阀（10）的出口端设置出口端法兰盘，所述出口端法兰盘用于连接所述泄压排气导管（9）。

技术总结
本技术属于本发明涉及煤层气开采领域，具体涉及一种煤层气U型水平井井口管理装置。包括井口套管、筛管、球阀、泄压排气导管以及压力表，还包括环形的固定托盘，固定托盘用于连接筛管和套管，球阀的进口端与井口套管密封连接，出口端与泄压排气导管连接，球阀的进口端设置旁通管，旁通管连接压力表。实现了U型水平井内用于生产之用的通天筛管的固定，杜绝了发生跑管或滑动的井内事故，确保了整个水平井内有连续筛管稳定分布，给后期井内二次或多次重复作业提供了安全可靠条件。

技术研发人员：牛国斌,郭庆,马凯,谭浩,吴国强,张铁军,朱磊,李刚,唐红
受保护的技术使用者：宁夏回族自治区煤炭地质局
技术研发日：20220824
技术公布日：2024/1/13