CN209413858U - 用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 - Google Patents
用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209413858U CN209413858U CN201822004125.8U CN201822004125U CN209413858U CN 209413858 U CN209413858 U CN 209413858U CN 201822004125 U CN201822004125 U CN 201822004125U CN 209413858 U CN209413858 U CN 209413858U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inner sleeve
- outer tube
- connector
- drilling rod
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,包括外套管、内套管及减重组件;外套管活动套装在内套管外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管的内孔中,其包括平面推力轴承和接头;接头通过平面推力轴承活动安装在内套管的内孔中,其与内套管之间可相对转动,接头一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端。本实用新型用于将管道水平敷设在软弱、破碎地层中,这使得在煤层中有效萃取煤层气成为可能,既有效利用了这种优质能源,又避免了其直接排放所带来的温室效应负面影响,还降低了开采煤矿时发生瓦斯事故的概率,一举三得。
Description
技术领域
本实用新型涉及地质勘探技术领域,特别是一种用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置。
背景技术
煤层气是赋存于煤炭及其煤岩中,与煤伴生的非常规天然气,俗称“矿井瓦斯”,其气体组分和应用范围与石油天然气相同,主要成分为甲烷,是一种非常清洁的优质燃料。1m3纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油或1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。
煤层气是一种非常优质的能源,也是一种会造成严重后果的温室气体,其温室效应约为CO2的21倍,自人类开发利用煤炭资源以来,煤层气就被视为对煤矿安全构成重大威胁的可怕气体,由于它经常造成瓦斯事故,故通常被集中排放到大气中。
若能在开采煤层之前在煤层中置入管道以萃取煤层气,既有效利用了这种优质能源,又避免了其直接排放所带来的温室效应负面影响,还降低了开采煤矿时发生瓦斯事故的概率,一举三得。但遗憾的是,目前在地质勘探领域,还没有在软弱地层或煤层中敷设水平方向管道的方法及相应装置,仅仅只能实现在煤层中敷设垂直方向管道,其萃取的煤层气非常有限,不具有推广利用的价值。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足,而提供一种用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,它解决了目前煤层中的煤层气无法得到有效萃取的问题。
本实用新型的技术方案是:用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,包括外套管、内套管及减重组件;外套管活动套装在内套管外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管的内孔中,其包括平面推力轴承和接头;接头通过平面推力轴承活动安装在内套管的内孔中,其与内套管之间可相对转动,接头一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端。
本实用新型进一步的技术方案是:外套管内壁中设有轴向延伸的导向棱;内套管的外壁上设有与外套管的导向棱相配合的滑槽,内套管活动安装在外套管的内孔中,其滑槽与外套管的导向棱滑配。
本实用新型再进一步的技术方案是:接头呈两端开口的套筒形,其在钻机动力端和钻杆输出端均设有内螺纹。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点:本实用新型用于将管道水平敷设在软弱、破碎地层中,这使得在煤层中有效萃取煤层气成为可能,既有效利用了这种优质能源,又避免了其直接排放所带来的温室效应负面影响,还降低了开采煤矿时发生瓦斯事故的概率,一举三得。
以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为外套管的结构示意图;
图3为内套管的结构示意图;
图4为在软弱地层敷设水平管道的方法在S04步骤的状态示意图;
图5为在软弱地层敷设水平管道的方法在S06步骤的状态示意图。
具体实施方式
实施例1:
如图1-3所示,用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,包括外套管1、内套管2及减重组件。
外套管1内壁中设有轴向延伸的导向棱11。内套管2的外壁上设有与外套管1的导向棱11相配合的滑槽21,内套管2活动安装在外套管1的内孔中,其滑槽21与外套管1的导向棱11滑配。外套管1与内套管2可相对滑动且不可相对转动。
减重组件安装在内套管2的内孔中,其包括平面推力轴承31和接头32;接头32呈两端开口的套筒形,接头32通过平面推力轴承31活动安装在内套管2的内孔中,其与内套管2之间可相对转动,接头32一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端,接头32在钻机动力端和钻杆输出端均设有内螺纹。
简述本实用新型的应用:
如图4-5所示,在软弱(破碎)地层的水平段敷设水平管道的方法,利用所述地面调向装置,步骤如下:
S01,打井:用钻机4在地面向下打井至完整的岩体101部分。
S02,置入井口套管:将预先准备好的井口套管5安放在打出的井内,使井口套管5下端与岩体101接触,再灌注水泥浆102于井口套管5外壁与井壁之间,从而将井口套管5与岩体101固定连接。
S03,置入外套管:将外套管1置入井口套管5内,外套管1直接或间接承载在井口套管5上,两者之间暂不固定。
S04,置入内套管并完成钻机的动力连接:将内套管2安装在外套管1的内孔中,内套管2与外套管1通过滑槽21与导向棱11的配合形成滑动配合,在接头32的钻杆输出端上连接钻杆41、钻具42和钻头43,再将连接有钻杆41的接头32通过平面推力轴承31装入内套管2内孔中,最后将钻机4的动力输出件44连接在接头32的钻机动力端上。
S05,锁定钻进方位角:先转动外套管1至设定的钻孔方位角度,再将外套管1与井口套管5固定连接,从而锁定了钻进方位角。
S06,钻进至目标层:启动钻机4进行钻进,钻机4的动力通过动力输出件44、接头32、钻杆41及钻具42,传递至钻头43上,驱动钻头43钻进,在钻进过程中,内套管2和减重组件一同沿外套管1的轴向方向下降,钻至一定深度后暂停钻进,钻进深度以内套管2不脱离出外套管1的内孔为准,将内套管2连同减重组件沿着外套管1的内孔上提,直至内套管2与外套管1完全脱离并位于井口上方,然后断开减重组件下端两相邻钻杆节段411之间的连接,再在断开的两相邻钻杆节段411之间加入新的钻杆节段411以延长钻杆41长度,再在内套管2下端连接钻杆套管节段451,新加入的钻杆套管节段451应与新加入的钻杆节段411长度相适应,然后将内套管2连同减重组件装回外套管1的内孔中,继续启动钻机4进行钻进,钻至一定深度后暂停钻进,钻进深度以内套管2不脱离出外套管1的内孔为准,将内套管2连同减重组件沿着外套管1的内孔上提,直至内套管2与外套管1完全脱离并位于井口上方,然后断开减重组件下端两相邻钻杆节段411之间的连接,再在断开的两相邻钻杆节段411之间加入新的钻杆节段411以延长钻杆41长度,再断开内套管2与钻杆套管节段451的连接,然后在内套管2与钻杆套管节段451之间加入新的钻杆套管节段451以延长钻杆套管45的长度,新加入的钻杆套管节段451应与新加入的钻杆节段411长度相适应,然后将内套管2连同减重组件装回外套管1的内孔中,继续启动钻机4进行钻进。如此重复上述加装钻杆节段411和钻杆套管节段451的步骤,直至钻头43钻进达到目标层。
本步骤中,钻杆套管45只能沿着轴向方向往复移动,在锁定了钻进方位角后,钻杆套管45起到井口定向和导向作用。
S07,敷设管道:设计置入软弱地层水平段的所有钻杆套管节段451均通过左旋螺纹首尾连接,未置入软弱地层水平段的所有钻杆套管节段451均通过右旋螺纹首尾连接,两段钻杆套管通过正反螺纹接头6连接。钻进达到目标层后,在地面对整条钻杆套管45施加扭矩,使两段钻杆套管在正反螺纹接头6处脱离,将上段的钻杆套管从井口取出,然后在地面对整条钻杆41施加扭矩,使钻杆节段分离,将钻杆分段取出,下段的钻杆套管即被留在了设计置入软弱地层水平段内。
本步骤中,正反螺纹接头6一端设有左旋螺纹,另一端设有右旋螺纹,正反螺纹接头6通过左旋螺纹与置入软弱地层水平段的一段钻杆套管连接,通过右旋螺纹与未置入软弱地层水平段的一段钻杆套管连接。
优选,所述井口套管5在靠近地面的一端设有法兰盘A51。法兰盘A51上设有螺栓孔。所述外套管1一端设有法兰盘B12,法兰盘B12上设有弧形腰孔。外套管1可通过法兰盘B12承载在井口套管5的法兰盘A51上,法兰盘B12上的弧形腰孔正对法兰盘A51上的螺栓孔。通过螺栓将法兰盘A51和法兰盘B12连接即将外套管1固定在井口套管上。
优选,下段的钻杆套管45的下端和中部设有多个透气孔,透气孔可供煤层气进入钻杆套管45的内腔中。
优选,钻杆套管45的所有钻杆套管节段451外径均一致。
Claims (3)
1.用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,其特征是:包括外套管(1)、内套管(2)及减重组件;外套管(1)活动套装在内套管(2)外,两者可相对滑动且不可相对转动;减重组件安装在内套管(2)的内孔中,其包括平面推力轴承(31)和接头(32);接头(32)通过平面推力轴承(31)活动安装在内套管(2)的内孔中,其与内套管(2)之间可相对转动,接头(32)一端为钻机动力端,另一端为钻杆输出端。
2.如权利要求1所述的用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,其特征是:外套管(1)内壁中设有轴向延伸的导向棱(11);内套管(2)的外壁上设有与外套管(1)的导向棱(11)相配合的滑槽(21),内套管(2)活动安装在外套管(1)的内孔中,其滑槽(21)与外套管(1)的导向棱(11)滑配。
3.如权利要求1或2所述的用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置,其特征是:接头(32)呈两端开口的套筒形,其在钻机动力端和钻杆输出端均设有内螺纹。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822004125.8U CN209413858U (zh) | 2018-12-01 | 2018-12-01 | 用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822004125.8U CN209413858U (zh) | 2018-12-01 | 2018-12-01 | 用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209413858U true CN209413858U (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67936225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201822004125.8U Active CN209413858U (zh) | 2018-12-01 | 2018-12-01 | 用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209413858U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109630023A (zh) * | 2018-12-01 | 2019-04-16 | 谭雄卫 | 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置 |
-
2018
- 2018-12-01 CN CN201822004125.8U patent/CN209413858U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109630023A (zh) * | 2018-12-01 | 2019-04-16 | 谭雄卫 | 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置 |
CN109630023B (zh) * | 2018-12-01 | 2024-05-10 | 谭雄卫 | 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014303165B2 (en) | Gas injection apparatus with controllable gas injection point, gas injection process, and gasification method | |
RU2586561C2 (ru) | Огневой теплогенератор, система и способ повышения нефтеотдачи пласта | |
CN104612746B (zh) | 一种钻孔内割-爆耦合式煤体增透方法 | |
CN105298463A (zh) | 天然气水合物大井眼多分支径向水平井完井方法 | |
CN109630023A (zh) | 在软弱地层敷设水平管道的方法及地面调向装置 | |
CN209413858U (zh) | 用于软弱地层敷设水平管道的地面调向装置 | |
CN108301811A (zh) | 一种低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法 | |
CN106320983A (zh) | 一种超深水随钻下套管的方法及装置 | |
CN103603602A (zh) | 依靠改变推力的变径钻 | |
CN110566127A (zh) | 一种用于钻探的扩孔钻具及其扩孔方法 | |
CN109372572A (zh) | 一种低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法 | |
CN115306364B (zh) | 一种天然气水合物原位加热排采装置及其排采方法 | |
CN111188598A (zh) | 一种海底浅层天然气水合物开采及双泵举升装置 | |
CN109813191A (zh) | 煤岩深孔射流复合***压裂集成管及其应用 | |
CN104653119A (zh) | 一种多层煤气化垂直井套管 | |
CN208184675U (zh) | 一种复合式多级降水井钻杆 | |
CN204140033U (zh) | 一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置 | |
RU2637678C1 (ru) | Установка для бурения скважин | |
CN206429196U (zh) | 一种超深水随钻下套管的装置 | |
CN211230342U (zh) | 一种石油钻井中辅助倒扣装置 | |
CN114382444A (zh) | 一种联合co2气体埋存的天然气水合物开采***及方法 | |
CN207944895U (zh) | 一种伸缩式下套管分段工具 | |
CN110566126B (zh) | 一种长距离定向钻孔下套管的方法 | |
CN211422530U (zh) | 一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置 | |
CN105804716A (zh) | 一种***致裂抽采页岩气的方法及激裂弹 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |