煤气层同心管负压排煤粉设备的制作方法

本发明属于煤层排煤，具体涉及煤气层同心管负压排煤粉设备。

背景技术：

1、煤层气井排水采气过程中，随着采出水的流动，煤层中的自由煤层以及脱落煤粉将发生运移进入井筒。进入井筒的煤粉颗粒如果没有随产出液排出，沉积在管套环空底部的煤粉填满井底口袋将会堵塞产气通道或是埋泵，阻碍煤层气的产出；另外进入油管的煤粉若不能及时排除，在重力的作业下沉积，造成卡泵。根据统计，绝大部分修井作业是由煤粉引起的，井底煤粉难以排出已成为阻碍煤层气商业化开发的关键问题之一，因此需要用安全可靠的技术将井底沉积的煤粉清除。

2、我国煤层气井主要采取用捞砂泵捞煤粉和洗井的方式排煤粉，捞煤粉该方式不仅效率低，而且作业时需要压井，压井导致水从井筒回流煤层，造成煤层润湿后骨架煤粉强度下降而脱落，堵塞已经形成的产气通道，若地层水动力不足，则无法重新沟通出新的产气通道，即形成压敏效应，导致煤层气井作业后，产气量难以恢复到先前水平，洗井只能清洗杆管环空中沉积的煤粉，对于沉积在井底的煤粉只能依靠捞煤粉泵进行清除，排煤效率较低。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了煤气层同心管负压排煤粉设备，具有便于负压排煤粉特点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤气层同心管负压排煤粉设备，包括同心管负压井口，所述同心管负压井口下表面固定连接有套管组件，所述套管组件包括外管、多个第一支撑架、内管和连接壳，所述连接壳表面设置有冲砂组件，所述冲砂组件包括第一连接管、钻头、多个喷头和两个叶轮，所述连接壳内壁固定连接有负压组件，所述负压组件包括两个第二支撑架、第一泵体和负压管，所述同心管负压井口上表面设置有分离组件，所述分离组件包括第二连接管、第二泵体、分离器、水箱、第三泵体和第三连接管。

3、优选的，所述外管固定连接在同心管负压井口下表面，多个所述第一支撑架均固定连接在外管内壁，所述内管固定连接在多个第一支撑架表面，所述内管上端穿设在同心管负压井口表面，所述连接壳固定连接在外管另一端，所述外管与同心管负压井口相连通。

4、优选的，所述第一连接管通过轴承转动连接在连接壳侧面，所述钻头固定连接在第一连接管另一端，多个所述喷头均固定连接在第一连接管表面，两个所述叶轮均固定连接在第一连接管内壁。

5、优选的，两个所述第二支撑架均固定连接在连接壳内壁，所述第一泵体固定连接在两个第二支撑架表面，所述负压管固定连接在第一泵体进口一端，所述负压管另两端均固定连接在连接壳表面，所述第一泵体出口一端固定连接在内管另一端。

6、优选的，所述第二连接管固定连接在同心管负压井口上端，所述第二泵体固定连接在第二连接管另一端，所述分离器固定连接在第二泵体下表面，所述第二泵体出口一端固定连接在分离器上表面，所述水箱固定连接在分离器侧面，所述第三泵体固定连接在水箱另一侧，所述第三连接管固定连接在第三泵体出口一端，所述第三连接管另一端固定连接在同心管负压井口表面。

7、优选的，所述分离器侧面固定连接有排水管。

8、优选的，所述分离器另一侧设置有排煤口，所述分离器另一侧固定连接有导流板。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、1、本发明，通过设置套管组件，在外管的作用下，从而便于注水，通过设置内管，从而便于使煤粉与水的混合液流到地面，通过设置冲砂组件，在两个叶轮的作用下，从而使水流带动第一连接管在连接壳表面进行转动，从而带动钻头和多个喷头进行转动，使多个喷头将水喷出，扰动煤粉，从而使之充分流态化，便于抽取，液体不会进入地层避免漏失。

11、2、本发明，通过设置负压组件，在负压管的作用下，从而使第一泵体将流态化的煤粉抽取到内管中，通过设置分离组件，从而使第二泵体和第二连接管将内管的流态化煤粉抽取到分离器中，通过分离器将煤粉中的水分分离，从而使清水继续作为动力液使用，提高水分的重复利用性。

技术特征：

1.煤气层同心管负压排煤粉设备，包括同心管负压井口(1)，其特征在于：所述同心管负压井口(1)下表面固定连接有套管组件(2)，所述套管组件(2)包括外管(201)、多个第一支撑架(202)、内管(203)和连接壳(204)，所述连接壳(204)表面设置有冲砂组件(3)，所述冲砂组件(3)包括第一连接管(301)、钻头(302)、多个喷头(303)和两个叶轮(304)，所述连接壳(204)内壁固定连接有负压组件(4)，所述负压组件(4)包括两个第二支撑架(401)、第一泵体(402)和负压管(403)，所述同心管负压井口(1)上表面设置有分离组件(5)，所述分离组件(5)包括第二连接管(501)、第二泵体(502)、分离器(503)、水箱(504)、第三泵体(505)和第三连接管(506)。

2.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：所述外管(201)固定连接在同心管负压井口(1)下表面，多个所述第一支撑架(202)均固定连接在外管(201)内壁，所述内管(203)固定连接在多个第一支撑架(202)表面，所述内管(203)上端穿设在同心管负压井口(1)表面，所述连接壳(204)固定连接在外管(201)另一端，所述外管(201)与同心管负压井口(1)相连通。

3.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：所述第一连接管(301)通过轴承转动连接在连接壳(204)侧面，所述钻头(302)固定连接在第一连接管(301)另一端，多个所述喷头(303)均固定连接在第一连接管(301)表面，两个所述叶轮(304)均固定连接在第一连接管(301)内壁。

4.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：两个所述第二支撑架(401)均固定连接在连接壳(204)内壁，所述第一泵体(402)固定连接在两个第二支撑架(401)表面，所述负压管(403)固定连接在第一泵体(402)进口一端，所述负压管(403)另两端均固定连接在连接壳(204)表面，所述第一泵体(402)出口一端固定连接在内管(203)另一端。

5.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：所述第二连接管(501)固定连接在同心管负压井口(1)上端，所述第二泵体(502)固定连接在第二连接管(501)另一端，所述分离器(503)固定连接在第二泵体(502)下表面，所述第二泵体(502)出口一端固定连接在分离器(503)上表面，所述水箱(504)固定连接在分离器(503)侧面，所述第三泵体(505)固定连接在水箱(504)另一侧，所述第三连接管(506)固定连接在第三泵体(505)出口一端，所述第三连接管(506)另一端固定连接在同心管负压井口(1)表面。

6.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：所述分离器(503)侧面固定连接有排水管(6)。

7.根据权利要求1所述的煤气层同心管负压排煤粉设备，其特征在于：所述分离器(503)另一侧设置有排煤口(7)，所述分离器(503)另一侧固定连接有导流板(8)。

技术总结
本发明属于煤层排煤技术领域，尤其为煤气层同心管负压排煤粉设备，包括同心管负压井口，所述同心管负压井口下表面固定连接有套管组件，所述套管组件包括外管、多个第一支撑架、内管和连接壳，所述连接壳表面设置有冲砂组件，所述冲砂组件包括第一连接管、钻头、多个喷头和两个叶轮，所述连接壳内壁固定连接有负压组件、螺旋研磨组件，通过设置套管组件，在外管的作用下，从而便于注水，通过设置内管，从而便于使煤粉与水的混合液流到地面，通过设置冲砂组件，在两个叶轮的作用下，从而使水流带动第一连接管在连接壳表面进行转动，从而带动钻头和多个喷头进行转动，使多个喷头将水喷出，扰动煤粉、煤晶，从而使之充分流态化，便于抽取。

技术研发人员：周少江,马学庆,屈建红,姚伟达,冯雪松,王林杰,王建树,李千山,王磊,陈小云,蔡敬耀,姜勇,闫俊,范光明,刘建伟,张琪,金国辉,周占宇
受保护的技术使用者：天津江德石油科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17