[實用新型]一種直井結構

有效

• 申請號: 201821391200.4
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN209385108U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 鄭林;錢路新;張樹川;魏傳玉
• 申請（專利權）人: 北京博銳新能科技有限公司
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;E21B33/13;E21B23/00;E21B29/00;E21B43/295
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 洪余節

本實用新型公開一種直井結構，其包括裸孔、套管、水泥環、石灰填充物，所述裸孔穿過地表伸入到煤層底板以上，所述套管插在所述裸孔內且底部位于煤層終孔以上，所述水泥環裹在煤層頂板上方的套管處，所述石灰填充物充滿所述套管與裸孔之間的空隙。本實用新型所提供的直井結構，設計新穎，結構合理，便于施工，無需全程水泥固井，能夠節省至少四分之三的固井費用，并節約了水泥的候凝時間，但防止井眼坍塌、固定套管與地層間的作用沒有缺失；套管和裸孔之間用石灰填充，便于石灰與稀鹽酸間的化學反應，方便了套管的回收，有助于提高套管利用率，可大大減少鋼材消耗，削減了生產成本，降低了地下氣化爐的造價。

技術領域

本實用新型涉及煤炭地下氣化開采技術領域，具體涉及一種直井結構。

背景技術

煤氣化是煤炭轉化的重要形式之一，它在各類生產過程中起著承前啟后的作用。煤制化工合成原料氣在煤化工中有著重要的地位。近年來，煤炭地下氣化開采技術在國內外取得了眾多成果，該技術無需人工進入地下工作面，而主要利用熱作用、化學反應等形成高溫反應工作面，將有效的混合可燃氣體排采到地面。氣體的排出通過直井實現，現有常規的氣體排出通道為地質鉆孔內施放石油套管，套管外壁由固井水泥與巖、水層固定，氣體由內壁排出。

現有技術的直井由地質鉆探實現，井內安裝套管，以便固定井壁并防止井眼坍塌，套管具備耐磨、防酸耐腐蝕、耐高溫、耐高壓等特點。在氣化的過程中這些直井用作送風或者排氣通道。為了使套管與地層間固定，以及為預防潛水流入、氣體外溢，套管的外部空間采用固井水泥灌漿，由底部直到井口。

為確保上述要求，通常要消耗大量的固井水泥和石油套管，在現有技術水平下，在地下氣化爐閉爐之后，石油套管不再取出，不能重復利用。以常規較小的φ＝219.5mm孔徑出氣井為例，其固井成本約為300元/m，N80級別套管成本約為400元/m，一口500m深的直井，其套管和固井成本約為35萬元，約占成井成本的三分之一，當然為確保產氣量要求，現在規劃的直井孔徑一般都在300mm左右，其直接發生成本至少還需增加一半以上。

已進行的試驗工作表明，取出被固井水泥封固的石油套管，具有很大的難度，需要相當大的功率以破壞水泥環與套管的結合力，即便通過多種手段將套管取出后，拋開技術難度不說，其實現成本大大高于套管成本，故現有氣化領域不再考慮套管回收。假如能夠取出地下的套管，能在一定程度上減少新管的消耗量，也就相應的在減少了鋼材消耗的同時降低了氣化生產的成本，同時為以后的地表開挖等工程活動排出障礙。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種設計新穎，結構合理，便于施工，能夠降低成井成本，更有利于套管回收的直井結構。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種直井結構，其包括：

裸孔，其穿過地表伸入到煤層底板以上；

套管，其插在所述裸孔內，且底部位于煤層終孔以上；

水泥環，其裹在煤層頂板上方的套管處；

石灰填充物，其充滿所述套管與裸孔之間的空隙。

作為優選，所述裸孔穿過地表伸入到煤層底板以上2-5m。

作為優選，所述套管底部位于煤層終孔以上3-6m。

作為優選，所述套管由多根同軸相連的短套管組合而成。

作為優選，所述水泥環裹住煤層頂板上方2-3根短套管。

作為優選，所述石灰填充物包括粒徑為1-3mm的石灰石和200-400目的石灰石粉末。