[發(fā)明專(zhuān)利]一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811247382.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109139093A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡勝勇;郝國(guó)才;馮國(guó)瑞;張奡;邵和;韓丹丹;黃宜生;廖奇;關(guān)舒文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21F7/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F7/00;E21B43/00
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)，適用于地面鉆井低濃度煤層氣的抽采利用，它由管路，第一閥門(mén)，甲烷濃度傳感器，控制器，第一電動(dòng)閥，第二電動(dòng)閥，過(guò)濾器，干燥器，提純?cè)O(shè)備，水環(huán)真空泵，螺桿增壓泵，甲烷濃度檢測(cè)儀，氣體流量計(jì)，第二閥門(mén)，集輸管網(wǎng)，連接線(xiàn)組成。通過(guò)甲烷濃度傳感器，氣體流量計(jì)，甲烷濃度檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)地面鉆井煤層氣抽采參數(shù)，通過(guò)控制器內(nèi)設(shè)置的程序調(diào)控第一電動(dòng)閥，第二電動(dòng)閥。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抽采煤層氣安全高效的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地面鉆井煤層氣抽采利用系統(tǒng)，尤其適用于地面鉆井低濃度煤層氣的抽采利用和高效增壓集輸。

背景技術(shù)

煤層氣地面鉆井煤層氣抽采，既能減少礦井瓦斯，保障煤炭的安全高效開(kāi)采，又能充分利用煤層氣資源，緩解當(dāng)前能源短缺的局面。在地面鉆井煤層氣抽采中后期，甲烷濃度會(huì)降低到30%甚至更低，而CH₄的爆炸極限為5%-16%。當(dāng)對(duì)甲烷進(jìn)行增壓集輸時(shí)，爆炸極限會(huì)明顯增大，所以出于安全考慮，甲烷濃度在30%以?xún)?nèi)時(shí)，無(wú)法通過(guò)增壓機(jī)集輸利用。目前，絕大多數(shù)礦區(qū)采取直接排空的方式處理低濃度煤層氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年排放的煤層氣在194億m³以上，約占世界煤層氣排放總量的35%。大量低濃度煤層氣的直接排空，不僅加劇了溫室效應(yīng)，而且浪費(fèi)了寶貴的能源，也不能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抽采煤層氣安全高效，能夠自動(dòng)對(duì)中高濃度煤層氣直接進(jìn)行增壓集輸，低濃度煤層氣進(jìn)行過(guò)濾干燥提純后再增壓集輸。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)，包括依次連接在管路上的第一閥門(mén)，甲烷濃度傳感器，甲烷濃度傳感器后為兩個(gè)并聯(lián)的管路，管路前段各自設(shè)有第一電動(dòng)閥，第二電動(dòng)閥，在設(shè)有第二電動(dòng)閥的管路上，從左到右依次連接有過(guò)濾器，干燥器，提純裝置，匯集后的管路依次連接有水環(huán)真空泵，螺桿增壓泵，甲烷濃度檢測(cè)儀，氣體流量計(jì)，第二閥門(mén)，集輸管網(wǎng)。甲烷濃度傳感器，第一電動(dòng)閥，第二電動(dòng)閥各自通過(guò)連接線(xiàn)和控制器相連。

進(jìn)一步，控制器通過(guò)連接線(xiàn)同時(shí)調(diào)控第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥的打開(kāi)和關(guān)閉，第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥必定一開(kāi)一合。

本發(fā)明通過(guò)甲烷濃度傳感器監(jiān)測(cè)地面鉆井煤層氣抽采的濃度參數(shù)，通過(guò)控制器設(shè)置的調(diào)控程序來(lái)控制第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥的打開(kāi)與關(guān)閉，以此來(lái)控制抽采煤層氣是否需要經(jīng)過(guò)提純裝置。

本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抽采煤層氣安全高效。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)原理示意圖。

圖中：1、抽采管路，2、第一閥門(mén)，3、甲烷濃度傳感器，4、控制器，5、第一電動(dòng)閥，6、第二電動(dòng)閥，7、過(guò)濾器，8、干燥器，9、提純裝置，10、水環(huán)真空泵，11、螺桿增壓泵，12、甲烷濃度檢測(cè)儀，13、氣體流量計(jì)，14、第二閥門(mén)，15、集輸管網(wǎng)，16、連接線(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1所示，一種地面鉆井低濃度煤層氣抽采利用系統(tǒng)，包括依次連接在管路1上的第一閥門(mén)2、甲烷濃度傳感器3，甲烷濃度傳感器3與水環(huán)真空泵10之間的連接并聯(lián)支管路，并聯(lián)支管路與第一電動(dòng)閥5并聯(lián)，并聯(lián)支管路依次設(shè)置第二電動(dòng)閥6、過(guò)濾器7、干燥器8和提純裝置9；

水環(huán)真空泵10連接螺桿增壓泵11，螺桿增壓泵11連接氣體流量計(jì)13，螺桿增壓泵11與氣體流量計(jì)13之間安裝有甲烷濃度檢測(cè)儀12，氣體流量計(jì)13連接第二閥門(mén)14，第二閥門(mén)14連接集輸管網(wǎng)15。

甲烷濃度傳感器3電連接控制器4，控制器4與第一電動(dòng)閥5、第二電動(dòng)閥6分別通過(guò)連接線(xiàn)16相連。