[發明專利]一種用于煤層氣開采過程中的自激振蕩過濾煤粉系統

在審

• 申請號: 202010080192.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111155968A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 董廣河;江濤;范旭;韋濤;趙有龍;林建偉;吳樞繁;夏凱旋;韓宇;孫冰
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司;中海油能源發展股份有限公司采油服務分公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/34
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張建中

本發明公開了一種用于煤層氣開采過程中的自激振蕩過濾煤粉系統，該系統包括：外筒座、端蓋、彈簧組件、過濾網組件、振蕩片、進水管、出水管及抽沙泵；外筒座為內設容腔的筒形體，其底部中心開孔；進水管的上部管口從外筒座底部開孔處向上伸入至外筒座內腔中；進水管的下部管口向下與煤層氣開采井相連；端蓋密封蓋合于外筒座上端；端蓋中心設有與外部煤層氣采氣管路連通的出氣口；端蓋、彈簧組件、過濾網組件及振蕩片從上至下依次連接；過濾網組件包圍出氣口；振蕩片懸掛于進水管管口的正上方；外筒座的底部設有出水口；抽沙泵通過出水管與出水口連通。本發明使煤層氣與煤粉有效分離，煤層氣與煤粉各自被收集，提高了抽采效率。

技術領域

本發明涉及過濾煤粉系統，特別涉及一種用于煤層氣開采過程中的自激振蕩過濾煤粉系統。

背景技術

目前，在煤層氣開采過程，會產生煤粉，而對于煤粉來說，其產生的機理是，煤層的地質特征決定了其在工程擾動等過程中會產生煤粉。煤層地質特征(如煤巖組分、無機礦物組分、變質程度、煤體結構等)是煤粉產生的基本條件，工程擾動(如壓裂、鉆井、射孔、排采等工程)是煤粉產生的誘導因素。在煤層氣開發的排水降壓過程中，排采制度不合理，排采強度大、產氣增速快，井底壓力波動也會影響煤粉的產生。在對煤層氣進行開采過程中，需要對煤粉進行收集與處理，否則很容易引起煤粉在滲流通道中沉積并發生堵塞，一旦發生堵塞，不僅需要更大的水動力才能帶動通道中沉積的煤粉，疏通滲流通道，而且還容易出現卡泵等現象，影響煤層氣的開采效率與開采性能。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種將煤層氣與煤粉分離并分別收集的用于煤層氣開采過程中的自激振蕩過濾煤粉系統。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種用于煤層氣開采過程中的自激振蕩過濾煤粉系統，該系統包括：外筒座、端蓋、彈簧組件、過濾網組件、振蕩片、進水管、出水管及抽沙泵；所述外筒座為內設容腔的筒形體，其底部中心開孔；所述進水管的上部管口從所述外筒座底部開孔處向上伸入至所述外筒座內腔中；所述進水管的下部管口向下與煤層氣開采井相連；所述端蓋密封蓋合于所述外筒座上端；所述端蓋中心設有與外部煤層氣采氣管路連通的出氣口；所述端蓋、所述彈簧組件、所述過濾網組件及所述振蕩片從上至下依次連接；所述過濾網組件包圍所述出氣口；所述振蕩片懸掛于所述進水管管口的正上方；所述外筒座的底部設有出水口；所述抽沙泵通過所述出水管與所述出水口連通。

進一步地，所述端蓋可拆卸地密封蓋合于所述外筒座上端。

進一步地，還包括用于清洗所述過濾網組件和所述外筒座內壁的清洗裝置；所述清洗裝置包括沿所述外筒座側壁周向設置的噴嘴；所述噴嘴上設有射孔。

進一步地，所述噴嘴內設有依次相通的進水腔、氣水混合腔、喉管腔及擴散管腔；所述進水腔，其后端開有與外部進水管路連通的進水孔，其前端伸入所述氣水混合腔內且伸入部的腔體為前小后大的錐臺形；所述氣水混合腔，其后端側壁開有與外部壓縮空氣管路連通的進氣孔，其前端內腔為前小后大的錐臺形；所述喉管腔為圓柱形；所述擴散管腔包括前大后小的錐臺形腔體且其前側腔體內壁上開有所述射孔。

進一步地，所述擴散管腔，其后部內腔為前大后小的錐臺形，其前部內腔為前小后大的錐臺形或弧形；其前部內腔頂部中心開有射孔；其后部內腔的接近于其前部內腔處的側壁上沿周向均布有射孔。

進一步地，所述過濾網組件包括從下向上依次疊放的多層過濾網，其中每層所述過濾網的中央向下凹進形成盆狀凹進部，所述彈簧組件包括從外向內依次連接在所述端蓋下表面的多組彈簧；每組所述彈簧對應與一層所述過濾網的上邊緣連接。

進一步地，每層所述過濾網的凹進部的縱截面為弧形或上大下小的梯形。

進一步地，位于上層的所述過濾網設有與位于下層的所述過濾網的過濾孔相配合的凸起。

進一步地，所述進水管的上部管口形狀為上小下大的錐臺形。