[實(shí)用新型]一種地下出氣孔結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720709385.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207144917U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐斌;鄭林;張樹(shù)川;杜慧華;徐軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆國(guó)利衡清潔能源科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/295
• 分類號(hào): E21B43/295;E21C41/18;E21B17/00
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11266
• 代理人: 郭一斐

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及煤炭氣化地下施工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種地下出氣孔結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，煤炭地下氣化和煤層氣熱采技術(shù)在國(guó)內(nèi)外取得了眾多成果，此類技術(shù)無(wú)需人工進(jìn)入地下工作面，而主要利用熱作用、化學(xué)反應(yīng)等形成高溫反應(yīng)工作面，將有效的混合可燃?xì)怏w排采到地面，最終產(chǎn)品均是高溫氣體，溫度可達(dá)幾百攝氏度。高溫氣體的排出通道通過(guò)地質(zhì)鉆孔實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)為鉆孔內(nèi)施放單層鋼套管，套管外壁由固井水泥與巖、水層密封，氣體直接由內(nèi)壁排出。

現(xiàn)有技術(shù)的鉆孔結(jié)構(gòu)在地層穩(wěn)定、溫度變化不大的情況下，是可以保證穩(wěn)定出氣和地下水不進(jìn)入內(nèi)管的，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中地層錯(cuò)移和套管膨縮是不可避免的。地下煤層氣化過(guò)程中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生空區(qū)，即便出氣孔底部不直接燃燒并合理控制空區(qū)范圍而不產(chǎn)生大面積垮落，可一旦空區(qū)形成后頂部巖層即會(huì)產(chǎn)生彎曲下沉，此時(shí)處于巖層中的鉆孔勢(shì)必產(chǎn)生錯(cuò)移，同樣煤層氣熱采也會(huì)形成空區(qū)；套管通過(guò)固井方式固定于地層中之后，其溫度一般就為周邊地層實(shí)際溫度，地層每加深100米，溫度升高3攝氏度，一旦生產(chǎn)開(kāi)始，幾百攝氏度的高溫氣體進(jìn)入套管后，鋼套管即會(huì)產(chǎn)生膨脹，同時(shí)造成外部的固井水泥環(huán)產(chǎn)生一樣的效應(yīng)。地層錯(cuò)移的同時(shí)外加套管膨縮，會(huì)使固井水泥開(kāi)裂、脫落，套管被拉伸、錯(cuò)位，產(chǎn)生縫隙，這會(huì)導(dǎo)致漏氣或者地下水進(jìn)入生產(chǎn)工作面，造成出氣壓力紊亂、出氣量不穩(wěn)定、工作面溫度降低，嚴(yán)重的會(huì)造成生產(chǎn)的中斷，甚至終止。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種地下出氣孔結(jié)構(gòu)及其施工方法，旨在解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型提出了一種地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括外管和內(nèi)管，所述外管和內(nèi)管共同構(gòu)建出氣通道，該內(nèi)管設(shè)置于外管內(nèi)部，所述外管用于平衡地壓和隔離水層，所述內(nèi)管用于高溫氣體排采；還包括測(cè)溫裝置，用于監(jiān)測(cè)鉆孔底部溫度。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外管和所述內(nèi)管之間留有空隙，外管和內(nèi)管間還設(shè)置有緩沖裝置。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，內(nèi)、外管的頂部和底部均設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)用于密封外管內(nèi)管間的空隙。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外管底部末端裝有內(nèi)限位裝置，所述內(nèi)管底部末端裝有外限位裝置，所述內(nèi)、外限位裝置的配合卡住內(nèi)管。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)、外限位裝置截面為坡形，兩裝置配合還用于密封內(nèi)、外管底部間的空隙。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)、外部的頂部密封結(jié)構(gòu)為法蘭。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂部密封結(jié)構(gòu)還包括密封圈。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外管下入煤層頂板以下，下入深度為煤層總厚度的三分之一。

進(jìn)一步地，上述的地下出氣孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，外管側(cè)壁上設(shè)置有孔，所述孔用于下放測(cè)溫裝置。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、外管及固井水泥外側(cè)平衡地壓、隔離含水層，內(nèi)側(cè)不受溫度變化造成的膨縮影響，大大提高了套管抵御外部地壓及水層的能力，同時(shí)增加了套管防護(hù)功能的使用壽命。

2、內(nèi)管內(nèi)側(cè)通過(guò)高溫氣體，外側(cè)不受地壓及含水層影響，大大提高了套管抵御內(nèi)部膨縮的能力，同時(shí)增加了套管出氣功能的使用壽命。

3、內(nèi)、外兩層套管的頂、底部均設(shè)置為密封結(jié)構(gòu)，達(dá)到雙層防護(hù)，不會(huì)因?yàn)槠渲幸粚映霈F(xiàn)問(wèn)題而失去防護(hù)、排采作用，使用年限至少是常規(guī)出氣孔的3倍以上。

4、內(nèi)管外部裝設(shè)的緩沖裝置，在起到便于下放作用的同時(shí)，加固了套管間絲扣連接能力，同時(shí)在內(nèi)管受熱膨脹過(guò)程中起到一定的緩沖保護(hù)作用。

5、兩層套管中空部位底部放置測(cè)溫裝置，在保護(hù)了測(cè)溫裝置的同時(shí)，能夠直接監(jiān)測(cè)鉆孔底部溫度的變化情況。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型出氣孔整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型出氣孔底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型出氣孔外套管底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型出氣孔內(nèi)套管底部結(jié)構(gòu)立體圖；

圖5是本實(shí)用新型出氣孔內(nèi)套管底部結(jié)構(gòu)截面圖；

圖6是本實(shí)用新型出氣孔外管底部限位密封裝置結(jié)構(gòu)俯視圖；