一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备

本发明涉及煤层通道清理技术，具体为一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，属于煤矿开采。

背景技术：

1、煤层气井产量是地质、钻井、压裂、排采等工程耦合的结果，地质确定了煤储层含气量、煤层厚度、渗透性等，钻井连通储层到地面的关键，压裂拓展了储层裂缝增加了渗流通道；而排采从某方面来说，仅仅是在前面工程施工的基础上进行“被动型”生产，同一区块，甚至同一井场，各煤层气井的产气量差距极大，这不仅反映了煤储层非均质性强，更说明了排采对煤储层的干预、改造力度有限。

2、通过总结历年排采生产的矿井，认为大部分煤层气井是因为有气量无通道，导致煤层气解吸范围无法扩展，从而导致低产，为了改变这一现状，我们提出了煤层气激励淘洗增产工艺，针对无通道、堵塞的低产井，采用主动“激励”的手段，即利用淘洗工艺排出储层堵塞的煤粉，疏通产气通道，从而实现煤层气井高产、稳产，针对上述问题，我们提出一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，该装置结构简单，实用性强。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，包括安装于井内的抽排管和设置在抽排管内部的注水管，所述抽排管的顶部安装有压力计，所述抽排管的顶部安装有用于混合物抽排的射流泵和用于空气压入的柴油驱动空气压缩机，所述射流泵的输出端连接有第一分离罐，所述第一分离罐的侧面安装有第二分离罐，所述第一分离罐和第二分离罐的侧面设置有与之相连的排水池，所述排水池连接有动力液罐，所述动力液罐与注水管相连接，所述第一分离罐和第二分离罐的底部设置有排污池。

3、优选的，所述第一分离罐的顶端和第二分离罐之间安装有导气管，所述导气管的外表面安装有单向气阀。

4、优选的，所述第二分离罐的顶部安装有气体循环管，所述气体循环管的外表面安装有第一气体流量计，所述气体循环管的另一端与柴油驱动空气压缩机的输入端相连接。

5、优选的，所述柴油驱动空气压缩机的两侧均安装有气体阀体，所述柴油驱动空气压缩机的输入端安装有第二气体流量计。

6、优选的，所述第一分离罐和第二分离罐的底部均安装有排污管，所述排污管的外表面安装有排污阀，所述排污管的底端正对排污池。

7、优选的，所述第一分离罐和第二分离罐的中部均安装有排水管，所述排水管的外表面安装有水体阀门，所述排水管的底端正对排水池。

8、优选的，所述排水池的中部安装有过滤隔板，所述排水管设置在过滤隔板的一侧，所述动力液罐的进水端安装有进水管，所述进水管的底端安装有提升泵，所述提升泵设置在过滤隔板的另一侧。

9、优选的，所述动力液罐与注水管之间安装有循环泵，所述循环泵的输出端一侧安装有止液阀。

10、优选的，所述射流泵与第一分离罐之间安装有压力表和单向泥阀。

11、优选的，煤层气生产激励淘洗增产工艺，包括以下步骤；

12、s1、检泵及设备安装，选择好操作井，按照操作要求进行检泵作业、更换井内设备和地面设备的安装及改造，为生产淘洗增产试验做准备；

13、s2、通过开启止液阀，同时启动循环泵向注水管的内部注水，使得注水管向井内进行注水；

14、s3、注气致裂储能，启动柴油驱动空气压缩机，向井内注气，以此使得井内煤层进行致裂，同时进行压缩气体储能；

15、s4、储能释放清堵，通过压力计观察井内压力，当压力达到指定数值后，关闭柴油驱动空气压缩机，开启单向泥阀，使气体快速放喷，气体同时携带水和砂向第一分离罐中喷出，对于喷出的水体可进行分离进行循环使用；

16、s5、循环注水抽料，通过压力计观察井内压力，当压力数值下降至与外部同等压力状态后，启动射流泵和循环泵，向井内进行循环注水，同时射流泵以水为介质将内部煤粉和煤泥向外抽排，从而完成生产激励淘洗。

17、本发明的有益效果是：

18、1、该一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，通过向矿井内注水，然后向矿井内注气增压，从而实现对矿井内部的煤层气体储能，然后通过瞬间释放压力，实现压裂，使得煤层缝隙通道内的堵塞煤粉进行疏通，使得煤粉与水体形成混合物，然后通过射流泵向外抽排，以此实现对矿井中的煤层进行压裂、淘洗，疏通煤层堵塞，实现增产。

19、2、该一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，启动射流泵，同时保持循环泵启动，使得循环泵将动力液罐内部的储水抽排至矿井内部，同时射流泵将内底部的水体和煤泥煤粉以及砂石料向外抽出，然后通过第一分离罐和第二分离罐进行水气和固料分离，同时进入到排水池中的水体通过过滤隔板进行过滤后，通过提升泵抽至动力液罐中，实现水循环使用。

技术特征：

1.一种煤层气生产激励淘洗增产设备，包括安装于井内的抽排管(1)和设置在抽排管(1)内部的注水管(27)，其特征在于；所述抽排管(1)的顶部安装有压力计(23)，所述抽排管(1)的顶部安装有用于混合物抽排的射流泵(2)和用于空气压入的柴油驱动空气压缩机(26)，所述射流泵(2)的输出端连接有第一分离罐(5)，所述第一分离罐(5)的侧面安装有第二分离罐(9)，所述第一分离罐(5)和第二分离罐(9)的侧面设置有与之相连的排水池(10)，所述排水池(10)连接有动力液罐(18)，所述动力液罐(18)与注水管(27)相连接，所述第一分离罐(5)和第二分离罐(9)的底部设置有排污池(7)。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述第一分离罐(5)的顶端和第二分离罐(9)之间安装有导气管(15)，所述导气管(15)的外表面安装有单向气阀(17)。

3.根据权利要求2所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述第二分离罐(9)的顶部安装有气体循环管(19)，所述气体循环管(19)的外表面安装有第一气体流量计(21)，所述气体循环管(19)的另一端与柴油驱动空气压缩机(26)的输入端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述柴油驱动空气压缩机(26)的两侧均安装有气体阀体(24)，所述柴油驱动空气压缩机(26)的输入端安装有第二气体流量计(25)。

5.根据权利要求4所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述第一分离罐(5)和第二分离罐(9)的底部均安装有排污管(6)，所述排污管(6)的外表面安装有排污阀(8)，所述排污管(6)的底端正对排污池(7)。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述第一分离罐(5)和第二分离罐(9)的中部均安装有排水管(16)，所述排水管(16)的外表面安装有水体阀门(13)，所述排水管(16)的底端正对排水池(10)。

7.根据权利要求6所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述排水池(10)的中部安装有过滤隔板(11)，所述排水管(16)设置在过滤隔板(11)的一侧，所述动力液罐(18)的进水端安装有进水管(14)，所述进水管(14)的底端安装有提升泵(12)，所述提升泵(12)设置在过滤隔板(11)的另一侧。

8.根据权利要求7所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述动力液罐(18)与注水管(27)之间安装有循环泵(20)，所述循环泵(20)的输出端一侧安装有止液阀(22)。

9.根据权利要求3所述的一种煤层气生产激励淘洗增产设备，其特征在于：所述射流泵(2)与第一分离罐(5)之间安装有压力表(3)和单向泥阀(4)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种煤层气生产激励淘洗增产工艺，其特征在于：包括以下步骤；

技术总结
本发明公开了一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，包括安装于井内的抽排管和设置在抽排管内部的注水管，抽排管的顶部安装有压力计，抽排管的顶部安装有用于混合物抽排的射流泵和用于空气压入的柴油驱动空气压缩机，射流泵的输出端连接有第一分离罐，第一分离罐的侧面安装有第二分离罐。本发明的有益效果是：该一种煤层气生产激励淘洗增产工艺及设备，通过向矿井内注水，然后向矿井内注气增压，从而实现对矿井内部的煤层气体储能，然后通过瞬间释放压力，实现压裂，使得煤层缝隙通道内的堵塞煤粉进行疏通，使得煤粉与水体形成混合物，然后通过射流泵向外抽排，以此实现对矿井中的煤层进行压裂、淘洗，疏通煤层堵塞，实现增产。

技术研发人员：李鑫,焦春林,韦波,傅雪海,琚宜文,王海超,韩长城,冯烁
受保护的技术使用者：新疆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16