[實用新型]煤層氣井排采過程煤粉監測系統

有效

• 申請號: 201320514627.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN203396675U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 倪小明;胡海洋;吉小峰;張崇崇;楊艷輝
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N9/36
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 朱俊峰;王聚才

技術領域

本實用新型屬于煤礦安全生產技術領域，尤其涉及一種煤層氣井排采過程煤粉監測系統。

背景技術

煤層氣是我國的一種非常規天然氣。通過開發煤層氣，一定程度上能緩解我國能源緊張的局面，能夠降低煤層含氣量，降低在煤礦開采過程中瓦斯突出的可能性，煤礦安全生產系數增加。目前，煤層氣井主要是通過排水降壓使煤層氣解吸產出的。煤層氣井排采過程中，在排出水、氣的同時，經常有煤粉的產出，產出的煤粉經常造成卡泵現象。頻繁的檢泵作業，可能造成處于解吸狀態的煤層氣又重新被吸附，而且對煤儲層的導流能力也造成了傷害，使煤層氣井的產氣量受到很大影響。需要研制出一種煤粉監測系統，能夠對排采過程中的煤粉含量進行有效監測，便于采取措施控制排采過程中的煤粉含量，減少檢泵次數，提高煤層氣井的產氣量和排采時效。

目前，煤層氣排采過程中煤粉含量的監測主要有兩種方式，即設備監測和目測。但設備監測應用較少，其中中國礦業大學（北京）劉升貴副教授設計的預警系統在鄂爾多斯盆地東緣煤層氣區塊的試驗中取得較理想的效果，延長了檢泵周期。目測的方法主要是根據產出水的渾濁度分為清、淺灰、深灰、深灰大量等四個等級，代表四種不同的濃度，不同的人對四種濃度的理解有所不同，其僅僅處于一種定性判斷上。因此，需要設計出一種煤層氣井排采過程煤粉監測系統，以便對煤層氣井排采過程中的煤粉含量進行實時監測，得出煤層氣井排采過程中煤粉變化規律，便于采取措施降低排采過程中的煤粉含量，為排采工作制度制定提供依據。

實用新型內容

本實用新型針對煤層氣井排采過程中，大量煤粉的產出會影響煤儲層的導流能力，易造成卡泵現象，影響煤層氣井的產氣量和排采時效的問題，提供一種煤層氣井排采過程煤粉監測系統，能對煤層氣井排采過程中水中煤粉的含量進行實時監測，得出煤儲層排采過程中煤粉含量的變化規律，為采取合理的措施，降低排采過程中的煤粉含量，提高煤層氣井產氣量和排采時效提供依據。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：煤層氣井排采過程煤粉監測系統，包括生產部分、煤粉含量監測部分和數據采集處理部分，煤粉含量監測部分通過進水管12與生產部分連接，煤粉含量監測部分通過數據線16與數據采集處理部分連接。

所述生產部分包括煤層氣井13、排水管14、抽采泵17和污水池15，抽采泵17設在煤層氣井13內，排水管14的一端與抽采泵17的出水口連接，排水管14的另一端伸入到地面上的污水池15內。

所述煤粉含量監測部分包括儲水箱2、直流電源5、水槽11、電極板8、鋼化玻璃過濾容器10、一級過濾網7和二級過濾網9，儲水箱2的下部為上大下小的錐形結構，進水管12的一端與排水管14連接，進水管12的另一端伸入到儲水箱2內，儲水箱2的下端通過上出水管18與鋼化玻璃過濾容器10的上端連接，鋼化玻璃過濾容器10的下端連接有下端伸入到水槽11內的下出水管19，進水管12上設有第一流量調節閥6，儲水箱2上設有第一密度傳感器3，上出水管18上設有第二流量調節閥6a和位于第二流量調節閥6a下方的流量傳感器4，鋼化玻璃過濾容器10上連接有第二密度傳感器3a，下出水管19上設有第三流量調節閥6b，水槽11上連接有第三密度傳感器3b,一級過濾網7的網孔大小大于二級過濾網9的網孔大小，一級過濾網7和二級過濾網9分別水平設在鋼化玻璃過濾容器10內，一級過濾網7位于二級過濾網9上方，鋼化玻璃過濾容器10的相對兩側的內壁上分別設有一塊電極板8，兩塊電極板8分別與直流電源5的正負極連接；所述第一密度傳感器3、流量傳感器4、第二密度傳感器3a和第三密度傳感器3b分別通過所述數據線16與數據采集處理部分連接。

所述數據采集處理部分為計算機1。

所述進水管12的內徑不小于50mm。

采用上述技術方案，本實用新型由生產部分、煤粉含量監測部分、數據采集處理部分。生產部分主要是煤層氣井的生產裝置；煤粉含量監測部分主要實現對排采出的煤粉進行實時監測；數據采集處理部分主要是對煤粉含量監測部分的數據進行收集和處理，通過把采集的數據連接到計算機上，進行顯示。

（1）、生產部分

煤層氣井排采過程中，隨著抽采泵產水產出的不僅有甲烷氣體，還有從儲層裂隙中運移出的煤粉。該部分主要為煤粉監測部分提供排采水，以便對排采水中的煤粉進行監測。因此，在煤層氣井的排水管上連接一根進水管，進水管直徑設計為50mm，該直徑大于排采水中煤粉的最大粒徑。

（2）、煤粉含量監測部分