[發(fā)明專利]一種應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811268212.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN109488305B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 榮傳新;王彬;程樺;姚直書;陸衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D1/12
• 分類號(hào): E21D1/12;E21D7/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述布置方式包括：

控制凍結(jié)系統(tǒng)，所述控制凍結(jié)系統(tǒng)位于井筒外圍，沿井筒周向分布，所述控制凍結(jié)系統(tǒng)用于控制不同深度地層的區(qū)別凍結(jié)，為井筒修復(fù)施工過程中提供穩(wěn)定的施工環(huán)境，防止凍結(jié)對(duì)既有井筒產(chǎn)生損壞；

所述控制凍結(jié)系統(tǒng)包括多個(gè)控制凍結(jié)器和多個(gè)全深凍結(jié)器，所述控制凍結(jié)器沿井筒周向均勻排布，所述控制凍結(jié)器設(shè)在內(nèi)排凍結(jié)孔內(nèi)；

所述全深凍結(jié)器設(shè)置在所述控制凍結(jié)器的外圍，所述全深凍結(jié)器沿井筒周向均勻排布，所述全深凍結(jié)器設(shè)在外排凍結(jié)孔內(nèi)；

所述控制凍結(jié)器包括上層凍結(jié)外管、底層凍結(jié)外管、第一進(jìn)液管、第一回液管和第一隔板，所述上層凍結(jié)外管和所述底層凍結(jié)外管固定連接并形成密封環(huán)境，所述第一隔板位于所述上層凍結(jié)外管的下部；

所述第一進(jìn)液管貫通所述第一隔板，進(jìn)入所述控制凍結(jié)器內(nèi)部，所述第一進(jìn)液管的上端口位于所述上層凍結(jié)外管的上方，用于通入冷媒介質(zhì)，所述第一進(jìn)液管的下端口位于所述底層凍結(jié)外管的底部；

所述第一回液管貫通所述第一隔板，進(jìn)入所述上層凍結(jié)外管內(nèi)部，所述第一回液管的上端口位于所述上層凍結(jié)外管的上方，用于排出冷媒介質(zhì)到地表，所述第一回液管的下端口位于所述第一隔板下方，用于收集從所述第一進(jìn)液管排出的冷媒介質(zhì)；

所述上層凍結(jié)外管的直徑大于所述底層凍結(jié)外管的直徑；

泄壓系統(tǒng)，所述泄壓系統(tǒng)位于所述井筒與所述控制凍結(jié)系統(tǒng)之間，所述泄壓系統(tǒng)沿所述井筒周向分布，所述泄壓系統(tǒng)用于釋放凍結(jié)時(shí)產(chǎn)生的早期凍脹力，以減小所述井筒的井壁受凍脹影響；所述泄壓系統(tǒng)包括多個(gè)水文孔和設(shè)置在所述水文孔中的水文管，所述水文孔設(shè)置在所述井筒與所述控制凍結(jié)系統(tǒng)之間，所述水文孔沿所述井筒外圍周向均勻排布；

所述水文管包括外層導(dǎo)管、花管、內(nèi)導(dǎo)水管和第二隔板，所述花管設(shè)于所述水文管的下部，所述花管的表面具有多個(gè)透水孔，所述內(nèi)導(dǎo)水管從地面上方延伸至所述花管的一定深度，所述第二隔板位于地層的隔水層和含水層的分界面，所述第二隔板與所述內(nèi)導(dǎo)水管的下端面連接，將地層中含水層和隔水層中的凍脹水分別從所述水文管的內(nèi)導(dǎo)水管和外層導(dǎo)管處導(dǎo)出地層；

測(cè)溫系統(tǒng)，所述測(cè)溫系統(tǒng)位于所述井筒與所述控制凍結(jié)系統(tǒng)之間以及所述控制凍結(jié)系統(tǒng)內(nèi)部，所述測(cè)溫系統(tǒng)用于對(duì)地層的凍結(jié)溫度場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。

2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述內(nèi)排凍結(jié)孔與所述井壁的距離范圍是1.4～1.8m，相鄰兩個(gè)所述內(nèi)排凍結(jié)孔的孔間距范圍是1.2～1.4m；

所述外排凍結(jié)孔與凍結(jié)壁外峰面的距離范圍是1～1.5m，相鄰兩個(gè)所述外排凍結(jié)孔的孔間距范圍是1.2～1.5m。

3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述內(nèi)排凍結(jié)孔與所述井壁的距離是1.6m，相鄰兩個(gè)所述內(nèi)排凍結(jié)孔的孔間距是1.2m；所述外排凍結(jié)孔與所述凍結(jié)壁外峰面的距離是1.2m，相鄰兩個(gè)所述外排凍結(jié)孔的孔間距是1.4m。

4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述第一進(jìn)液管和所述第一回液管的直徑均為60～80mm。

5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述第一進(jìn)液管和所述第一回液管的直徑均為70mm。

6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述全深凍結(jié)器包括全深凍結(jié)管、第二進(jìn)液管和第二回液管，所述第二進(jìn)液管進(jìn)入到所述全深凍結(jié)管底部，所述第二進(jìn)液管的上端口位于所述全深凍結(jié)管的上方，用于通入冷媒介質(zhì)；所述第二回液管位于所述全深凍結(jié)管的上方側(cè)壁，并連通所述全深凍結(jié)管，用于將所述全深凍結(jié)管內(nèi)的冷媒介質(zhì)排出。

7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用在破損井筒修復(fù)過程中的凍結(jié)器布置方式，其特征在于，所述第二進(jìn)液管和所述第二回液管的直徑均為60～80mm。