[發(fā)明專利]一種新型地下煤氣化開采過程泄露封堵裝置

有效

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• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112177558B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳財芳;杜明洋;周賀;張莎莎;周丹;高彬;胡新宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

本發(fā)明公開了一種新型地下煤氣化開采過程泄露封堵裝置，包括伸入到地層井內(nèi)的鉆柱和鉆頭組件，封堵系統(tǒng)穿過鉆柱，輸氣管線通過絞線盤分別與氣泵及封堵系統(tǒng)的通氣孔固定連接，氣泵對封堵系統(tǒng)上的數(shù)個通過氣管連接的密封氣囊進行充氣，使密封氣囊膨脹并與井內(nèi)壁接觸，密封氣囊固定在連接環(huán)或底端連接環(huán)上，在兩個連接環(huán)或連接環(huán)與底端連接環(huán)之間設置有密封殼，在底端連接環(huán)下端設置有定位封堵系統(tǒng)下降深度的里程輪。本發(fā)明結構簡單、設計合理，能夠在不影響開采作業(yè)的情況下快速封堵住泄漏處，防止鉆井液流失和煤層氣泄露。

技術領域

本發(fā)明涉及地下煤氣化開采技術領域，具體的說是一種新型地下煤氣化開采過程泄露封堵裝置。

背景技術

地下煤氣化是將地下賦存的煤在煤層內(nèi)燃燒、氣化成煤氣，輸送到地面，作為能源或化工原料，特別適用于常規(guī)方法不可采或開采不經(jīng)濟的煤層，以及煤礦的二次或多次復采。地下煤氣化的主要產(chǎn)物為一氧化碳、氫氣、二氧化碳、硫化氫、甲烷、有機硫等。如果開采過程中，井壁產(chǎn)生裂縫，會造成煤層氣通過裂縫進入地層，其中硫化氫、一氧化碳等有害氣體進入地層后會對地層造成嚴重的污染，因此必須進行封堵。常規(guī)的注水泥封堵井壁裂縫的方法是在停工停產(chǎn)的情況下進行的，不僅會耽誤工期，嚴重的會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，提供一種地下煤氣化開采過程泄露封堵裝置，在實現(xiàn)泄露快速封堵的同時又不影響正常鉆井作業(yè)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種在不影響開采作業(yè)的情況下能夠快速封堵泄漏處的封堵裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明是一種新型地下煤氣化開采過程泄露封堵裝置，包括伸入到地層井內(nèi)的鉆柱和鉆頭組件，封堵系統(tǒng)穿過鉆柱，輸氣管線通過絞線盤分別與氣泵及封堵系統(tǒng)的通氣孔固定連接，氣泵對封堵系統(tǒng)上的數(shù)個通過氣管連接的密封氣囊進行充氣，使密封氣囊膨脹并與井內(nèi)壁接觸，密封氣囊固定在連接環(huán)或底端連接環(huán)上，在兩個連接環(huán)或連接環(huán)與底端連接環(huán)之間設置有密封殼，在底端連接環(huán)下端設置有定位封堵系統(tǒng)下降深度的里程輪。

本發(fā)明的進一步改進在于：鉆柱由數(shù)個鉆桿依次連接而成，每個鉆桿均包括公接頭和母接頭，其中一個鉆桿的公接頭和另一個鉆桿的母接頭連接，鉆頭組件通過最下端的鉆柱的公接頭固定。

本發(fā)明的進一步改進在于：封堵系統(tǒng)還包括在兩個連接環(huán)或連接環(huán)與底端連接環(huán)之間設置的安裝支撐機構的支撐機構安裝裝置，支撐機構安裝裝置包括兩個固定環(huán)和均勻設置在兩個固定環(huán)之間的數(shù)個滑軌，在固定環(huán)內(nèi)側設置有固定滑軌端部的安裝槽，在于安裝槽位置對應的固定環(huán)外側設置有與安裝槽連通的固定孔，螺絲穿過固定孔將滑軌端部固定在固定環(huán)上，固定環(huán)與連接環(huán)或底端連接環(huán)通過螺栓連接，在每個滑軌上均設置有兩個滑塊，在每個固定環(huán)上均設置有支撐機構固定機構。

本發(fā)明的進一步改進在于：支撐機構包括連接器和固定在連接器上下兩端的弓簧，每個弓簧的另外一端均通過螺釘與對應的滑塊連接，在滑塊端部固定安裝有滑塊固定安裝座，在滑塊固定安裝座兩側均安裝有磁鐵，在磁鐵上端設置有擋柱，在每個連接器上均設置有兩個滑輪。

本發(fā)明的進一步改進在于：支撐機構固定機構包括穿過滑軌與固定環(huán)固定安裝的電子磁鐵安裝座，在電子磁鐵安裝座上表面設置有固定安裝板，在電子磁鐵安裝座的兩側設置有電子磁鐵，在固定安裝板上設置有推桿，推桿與氣缸推桿連接，氣缸推桿與氣缸密封連接，在氣缸兩側設置有與擋柱配合鎖定支撐機構的伸縮桿。

本發(fā)明的進一步改進在于：在連接環(huán)上設置有卡槽，密封氣囊固定在卡槽內(nèi)，固定在連接環(huán)上的密封氣囊上設置有上下分布的兩個氣嘴，兩個氣嘴分別插入到連接環(huán)上的通氣孔中，輸氣管線與最上端的連接環(huán)上側的通氣孔連接。

本發(fā)明的進一步改進在于：在底端連接環(huán)上設置有安裝密封氣囊的卡槽，固定在底端連接環(huán)上的密封氣囊上設置有一個氣嘴，在底端連接環(huán)上設置有一個與氣嘴配合的氣孔，在底端連接環(huán)下端設置有安裝柱，通過安裝柱的安裝孔，固定安裝滾珠軸承以及里程輪。