[發明專利]一種豎井鏈斗排煤水采氣法

無效

• 申請號: 201110450188.6
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102410002A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 馮立杰;馬鴻廉;馮奕程;翟雪琪;王金鳳;鐘華珂;何傳星;盛旭陽;余華杰;李耀輝;王俊淇
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤層氣開采技術領域，也可以涉及在地面進行煤與煤層氣共采技術領域，特別針對水力沖采煤層氣開采技術領域。

背景技術

我國的煤層氣資源量約36萬億m³，其中松軟、低滲、高瓦斯煤儲層所含煤層氣資源量占全國總量的50％左右。合理開發煤層氣，不僅能為國民經濟的發展提供優質能源，而且對保護生態環境、解決煤炭開采的安全問題，都具有十分重要的意義。煤層氣的生產是通過對煤巖儲層的排水降壓實現的，尤其是水力化開采煤層氣，排煤水顯得更為重要。目前，在水利化開采過程中，如何快速有效的排煤排水已經成為制約煤層氣開采的重要因素。當前我國使用的排水采氣設備主要有：有桿泵、螺桿泵、電潛泵等。對于一些排水量大、排量變化范圍大煤層氣井，有桿泵、螺桿泵排采設備都會受到限制，而且煤層氣井排采過程中產生大量的細煤粉及氣液混合體，往往導致有桿泵卡泵、磨損嚴重，投資成本和工程運行費用較高；電潛泵排采設備電機處于井底，由于氣體的干擾及液體的腐蝕等因素，使電機的壽命變短。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種安全穩定、易于維修、成本較低，可連續生產，能有效解決煤層氣水力沖采過程中排煤排水以及采集煤層氣的方法。

本發明的目的可通過下述技術措施(步驟)來實現：

(1)采用已知設備由地面進行垂直鉆井作業至目標煤層中預定深度，并采用公知技術連通排煤水出氣井與水力運移通道；

(2)將帶有配重塊的被動輪放置在排煤水出氣井井底，配重塊的重量應根據被動輪的轉速確定，以保證配重塊不離開井底為前提；并且將帶有驅動輪、轉向輪A和轉向輪B的轉向裝置設置在排煤水出氣井井口，上述各輪通過兩條傳動條連接，箕斗固定在兩條傳動鏈之間；

(3)在排煤水出氣井井口設置密封房，密封房足以容納轉向裝置并留有足夠空間；

(4)采用公知技術在密封房一側墻壁底部開排煤水口，并在墻壁內外分別設等高的內池與外池，內池與外池由排煤水口連通，池壁高于排煤水口頂部；

(5)在密封房另一側墻壁頂端開出氣口，出氣口通過管道與集氣箱入口相連；

(6)驅動輪帶動箕斗運動，進而挖掘排煤水出氣井井底的煤水混合物，經過換向輪A和驅動輪傳至內池上方，傾倒至內池，之后經轉向輪B到排煤水出氣井井底繼續挖掘；

(7)通過排煤水口，采用公知技術將煤水混合物由內池導入外池，當煤水混合物淹沒排煤水出氣口后開始收集產出的煤層氣，將煤層氣導入集氣箱內，同時將排至外池的煤水混合物進行煤水分離，分離出的水循環利用；

本發明的有益效果如下：

本發明提供的豎井鏈斗排煤排水采氣方法使用鏈條傳動、箕斗自動挖掘，可實現連續穩定生產；鏈斗裝置，結構簡單、易于維修、使用現有技術即可實現；鏈斗排采裝置，成本較低、能耗低，實現節能的目的。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖中標記為：1：排煤水出氣井；2：地面；3：煤層；4：水力運移通道；5：配重塊；6：被動輪；7：驅動輪；8：轉向輪A；9：轉向輪B；10：傳動鏈；11：箕斗；12：密封房；13：排煤水口；14：內池；15：外池；16：出氣口；17：集氣箱；

圖中實線箭頭為傳動鏈傳動方向。

具體實施方式

本發明以下將結合一個實施例(附圖)做進一步描述；

如圖1所示，本發明的一種豎井鏈斗排煤水采氣方法，具體實施步驟如下：

步驟1，設置排煤水出氣井(1)：采用已知設備由地面(2)進行垂直鉆井作業至目標煤層(3)下適當距離，并采用公知技術連通排煤水出氣井(1)與水力運移通道(4)；

步驟2，將帶有配重塊(5)的被動輪(6)放置在排煤水出氣井(1)井底，并且將帶有驅動輪(7)、轉向輪A(8)和轉向輪B(9)的轉向裝置放置排煤水出氣井(1)井口，上述各輪通過兩條傳動鏈(10)連接，箕斗(11)固定在兩條傳動鏈(10)之間；

步驟3，設置密封房(12)：在排煤水出氣井(1)井口設置密封房(12)，密封房(12)足以容納轉向裝置并留有足夠空間；

步驟4，采用公知技術在密封房(12)一側墻壁底部開排煤水口(13)，并在墻壁內外分別設等高的內池(14)與外池(15)，內池(14)與外池(15)由排煤水口(13)連通，池壁遠高于排煤水口(13)頂部；

步驟5，在密封房(12)另一側墻壁頂端開出氣口(16)，出氣口通過管道與集氣箱(17)進口相連；