CN204984367U - 煤层气地面气水同采装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种煤层气地面气水同采装置，包括井筒、管道、气液分离器、负压泵、煤层气输送主管路及第一煤层气回注管路，井筒的上端侧部具有洗井液入口，气液入口端与负压泵的出口连接，煤层气出口端与煤层气输送主管路连接，第一煤层气回注管路包括第一阀门、压缩机及第一单向阀，第一阀门的一端连接在煤层气输送主管路上，第一阀门的另一端与压缩机的入口端连接，压缩机的出口端与第一单向阀的入口端连接，第一单向阀的出口端通过管路连接至洗井液入口。本实用新型利用负压形成的煤层气流，携带煤层水、煤粉一起到地面，取消了单独的抽水***，节能效果十分明显无故障工作时间显著增加且可以使煤层气的排采更加符合自然规律。
Description
技术领域
本实用新型属于煤层气开发技术领域，涉及一种煤层气抽采装置。
背景技术
申请号为201520076525.3的中国专利公开了一种“煤层气地面负压抽采装置”，该申请在使用时存在以下不足之处：
1、该装置需要单独的一套抽水***，每天需要需要消耗功率264.00千瓦时；
2、该装置在井底设置有抽水泵，抽水泵在使用中会产生机械磨损，由于机械磨损造成的设备检修周期为285天，每次检修费用3.5万元。
发明内容
为解决现有煤层气地面负压抽采装置耗能大、机械磨损大、检修费用高的技术问题，本实用新型提供了一种煤层气地面气水同采装置。
煤层气地面气水同采装置，包括井筒、管道及负压泵，所述管道的一端为入口端，所述管道的另一端为出口端，所述入口端从井筒的入口处伸入到井中直至煤层以下，所述出口端位于地面且与负压泵的入口端连接，所述管道与井筒的入口之间密封，所述管道与井筒内壁之间具有间隙，所述间隙形成洗井液通道，所述井筒的上端侧部具有洗井液入口，
其特殊之处在于：所述煤层气地面气水同采装置还包括气液分离器、煤层气输送主管路及第一煤层气回注管路，
所述气液分离器包括气液入口端、煤层气出口端及地层水出口端，所述气液入口端与负压泵的出口连接，所述地层水出口端排出地层水，所述煤层气出口端与煤层气输送主管路连接，
所述第一煤层气回注管路包括第一阀门、压缩机及第一单向阀，所述第一阀门的一端连接在煤层气输送主管路上，所述第一阀门的另一端与压缩机的入口端连接，所述压缩机的出口端与第一单向阀的入口端连接，所述第一单向阀的出口端通过管路连接至洗井液入口。
上述煤层气地面气水同采装置还包括与第一煤层气回注管路并行设置的第二煤层气回注管路，所述第二煤层气回注管路包括第二阀门及第二单向阀，所述第二阀门的一端连接在煤层气输送主管路上，所述第二阀门的另一端与第二单向阀的入口连接，所述第二单向阀的出口与第一单向阀的出口连接。
上述煤层气地面气水同采装置还包括地层水循环设备，所述地层水循环设备包括冷却器及循环水箱，所述循环水箱包括第一入口和第一出口，所述冷却器的入口与气液分离器的地层水出口端连接，所述冷却水的出口通过第三阀门与循环水箱的第一入口连接，所述循环水箱的第一出口与真空泵的冷却水管路连接。
上述煤层气地面气水同采装置还包括煤粉清洗设备，所述煤粉清洗设备还包括污水池及离心机，所述循环水箱还包括第二入口和第二出口，
所述污水池的入口通过第五阀门与气液分离器的地层水出口端连接，所述污水池的出口与离心机的入口连接，所述离心机具有第一出口和第二出口，所述第一出口通过第六阀门连接至冷却器的出口管路，所述第二出口直接连接至循环水箱的第二入口，所述循环水箱的第二出口通过第四阀门与洗井液入口连接。
上述负压泵入口与管道出口端之间还设置有第三单向阀，所述第三单向阀的入口与管道的出口端连接，所述第三单向阀的出口与负压泵的入口连接。
上述煤层气出口端与煤层气输送主管路入口之间还设置有第四单向阀，所述第四单向阀的入口与煤层气出口端连接，所述第四单向阀的出口与煤层气输送主管路入口连接。
上述负压泵为真空泵。
上述管道为油管。
本实用新型与现有技术相比，优点是：
本实用新型利用负压形成的煤层气流，携带煤层水、煤粉一起到地面，取消了单独的抽水***，该技术有以下特点：
1、节能效果十分明显：传统装置需要单独的一套抽水***，每天需要需要消耗功率264.00千瓦时,采用此装置后，井底产水随同煤层气以气液混合的方式一起排出地面。
2、无故障工作时间显著增加：未采用此装置以前，由于机械磨损造成的设备检修周期为285天，每次检修费用3.5万元，采用该装置以后，由于井下无机械磨损，完全避免了因磨损造成的设备检修。
3、可以使煤层气的排采更加符合自然规律：煤层气排采具有缓慢、连续、长期的特点，特别是对压力的敏感较高，现实中由于频繁的设备检修，使煤层压力发生急剧变化，从而影响产量的持续和提升；在采用气水同采工艺后，由于井筒内无机械摩擦，从而使摩擦造成的设备维修被杜绝，根除了这种危害。
附图说明
图1为本实用新型的装置连接图；
图2为本实用新型的工作原理图。
其中附图标记为：1-负压泵、2-压缩机、3-气液分离器、4-管道、5-循环水箱、6-冷却器、7-污水池、8-离心机、9-第二阀门、10-第一阀门、11-第五阀门、12-第三阀门、13-第六阀门、14-第四阀门、15-洗井液入口、16-第二单向阀、17-第一单向阀、18-第三单向阀、19-第四单向阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选方式进行详细说明。
煤层气地面气水同采装置，包括井筒、管道4、负压泵1、气液分离器3、煤层气输送主管路、第一煤层气回注管路、第二煤层气回注管路、地层水循环设备及煤粉清洗设备。管道4的一端为入口端，管道4的另一端为出口端，入口端从井筒的入口处伸入到井中直至煤层以下，出口端位于地面且与负压泵的入口端连接，管道与井筒的入口之间密封，管道与井筒内壁之间具有间隙，间隙形成洗井液通道，所述井筒的上端侧部具有洗井液入口。气液分离器3包括气液入口端、煤层气出口端及地层水出口端，气液入口端与负压泵的出口连接，地层水出口端排出地层水，煤层气出口端与煤层气输送主管路连接。第一煤层气回注管路包括第一阀门10、压缩机2及第一单向阀17，第一阀门10的一端连接在煤层气输送主管路上，第一阀门10的另一端与压缩机2的入口端连接，压缩机2的出口端与第一单向阀17的入口端连接，第一单向阀17的出口端通过管路连接至洗井液入口15。
以上结构为本发明的基本结构，该基本结构的工作原理是：在装置启动之初或者井底水量突然增加时，打开负压泵1及第一阀门10，开启第一煤层气回注管路的压缩机2，压缩机2将管路气体加压后通过洗井液入口15送入井底，增加井底的管道入口端的气液混合比，使得气液混合比维持在一个范围，依靠负压泵1将煤层气及地层水同时抽采。
进一步的，当煤层气地面气水同采装置启动后，煤层气的产气量小于预期，选择性打开第一煤层气回注管路或第二煤层气回注管路，增加井底的管道入口端的气液混合比，将仅依靠负压泵无法携带出的地层水携带出来。
本实用新型的第二煤层气回注管路与第二煤层气回注管路并行设置，第二煤层气回注管路包括第二阀门9及第二单向阀16，第二阀门9的一端连接在煤层气输送主管路上，第二阀门9的另一端与第二单向阀16的入口连接，第二单向阀16的出口与第一单向阀17的出口连接。
当煤层气地面气水同采装置正常工作后，关闭第一煤层气回注管路和第二煤层气回注管路，仅依靠负压泵1进行水气同采。
再进一步的，本实用新型的煤层气地面气水同采装置还包括地层水循环设备，依靠该地层水循环设备可以为负压泵进行冷却，地层水循环设备包括冷却器及循环水箱，循环水箱包括第一入口和第一出口，冷却器的入口与气液分离器的地层水出口端连接，冷却水的出口通过第三阀门12与循环水箱5的第一入口连接，循环水箱5的第一出口与负压泵1的冷却水管路连接。
当需要对负压泵1进行冷却时，打开第三阀门12，从气液分离器出来的地层水经冷却器冷却后进入循环水箱5之后再对负压泵进行冷却。
更进一步的，当进行煤粉突出时，需要依靠注水对井底煤层进行清洗，保证井底干净，增加渗透率，提高产量，因此，本实用新型的煤层气地面气水同采装置还包括煤粉清洗设备，煤粉清洗设备还包括污水池7及离心机8，循环水箱5还包括第二入口和第二出口。污水池7的入口通过第五阀门11与气液分离器3的地层水出口端连接，污水池7的出口与离心机8的入口连接，离心机8具有第一出口和第二出口，第一出口通过第六阀门13连接至冷却器6的出口管路，第二出口直接连接至循环水箱5的第二入口，循环水箱5的第二出口通过第四阀门14与洗井液入口连接。
当需要对井底煤层进行清洗时，打开第五阀门11、第四阀门14及第三阀门12，从气液分离器出来的地层水经污水池7沉淀后，经离心机进一步离心处理送入循环水箱，由循环水箱的出口流出进入洗井液入口，对井底进行清洗。
此外，本实用新型的负压泵入口与管道出口端之间还设置有第三单向阀18，第三单向阀的入口与管道的出口端连接，第三单向阀的出口与负压泵的入口连接。煤层气出口端与煤层气输送主管路入口之间还设置有第四单向阀19，第四单向阀的入口与煤层气出口端连接，第四单向阀的出口与煤层气输送主管路入口连接。当井场突然断电及意外故障时，第三单向阀可以避免因负压造成的气液回流；当井场管线出现破损时，第四单向阀保证主管线的煤层气***漏，起到安全防护作用。
负压泵为真空泵，管道为可借用油田上的油管。
Claims (8)
1.煤层气地面气水同采装置，包括井筒、管道及负压泵，所述管道的一端为入口端，所述管道的另一端为出口端，所述入口端从井筒的入口处伸入到井中直至煤层以下，所述出口端位于地面且与负压泵的入口端连接，所述管道与井筒的入口之间密封，所述管道与井筒内壁之间具有间隙，所述间隙形成洗井液通道，所述井筒的上端侧部具有洗井液入口，
其特征在于：所述煤层气地面气水同采装置还包括气液分离器、煤层气输送主管路及第一煤层气回注管路，
所述气液分离器包括气液入口端、煤层气出口端及地层水出口端，所述气液入口端与负压泵的出口连接，所述地层水出口端排出地层水，所述煤层气出口端与煤层气输送主管路连接，
所述第一煤层气回注管路包括第一阀门、压缩机及第一单向阀，所述第一阀门的一端连接在煤层气输送主管路上，所述第一阀门的另一端与压缩机的入口端连接，所述压缩机的出口端与第一单向阀的入口端连接，所述第一单向阀的出口端通过管路连接至洗井液入口。
2.根据权利要求1所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述煤层气地面气水同采装置还包括与第一煤层气回注管路并行设置的第二煤层气回注管路，所述第二煤层气回注管路包括第二阀门及第二单向阀，所述第二阀门的一端连接在煤层气输送主管路上，所述第二阀门的另一端与第二单向阀的入口连接，所述第二单向阀的出口与第一单向阀的出口连接。
3.根据权利要求1所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述煤层气地面气水同采装置还包括地层水循环设备，所述地层水循环设备包括冷却器及循环水箱，所述循环水箱包括第一入口和第一出口，所述冷却器的入口与气液分离器的地层水出口端连接，所述冷却水的出口通过第三阀门与循环水箱的第一入口连接，所述循环水箱的第一出口与真空泵的冷却水管路连接。
4.根据权利要求3所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述煤层气地面气水同采装置还包括煤粉清洗设备，所述煤粉清洗设备还包括污水池及离心机，所述循环水箱还包括第二入口和第二出口，
所述污水池的入口通过第五阀门与气液分离器的地层水出口端连接，所述污水池的出口与离心机的入口连接，所述离心机具有第一出口和第二出口，所述第一出口通过第六阀门连接至冷却器的出口管路，所述第二出口直接连接至循环水箱的第二入口，所述循环水箱的第二出口通过第四阀门与洗井液入口连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述负压泵入口与管道出口端之间还设置有第三单向阀，所述第三单向阀的入口与管道的出口端连接，所述第三单向阀的出口与负压泵的入口连接。
6.根据权利要求5所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述煤层气出口端与煤层气输送主管路入口之间还设置有第四单向阀，所述第四单向阀的入口与煤层气出口端连接，所述第四单向阀的出口与煤层气输送主管路入口连接。
7.根据权利要求1所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述负压泵为真空泵。
8.根据权利要求1所述的煤层气地面气水同采装置，其特征在于：所述管道为油管。
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| CN107476784A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-15 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 一种油管产水产气的煤层气排采方法 |
| CN108019190A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-11 | 中山乐满石油设备有限公司 | 一种全密闭混输降压循环气举*** |
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