[實用新型]一種空氣動力改造煤儲層介質降溫與水霧化裝置

有效

• 申請號: 202020071811.1
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN211448752U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 羅銳;雷華友;常紅梅;葉建;曹東風;任貴陽;孟紅偉;習通;張記飛;王懷;楊金亮;田惠娟;王占強;劉海林;李好飛;王海亮;馮偉統;李恩花;劉秋華;張毓蓉
• 申請（專利權）人: 河南省資源環境調查二院
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F5/04;E21B43/00
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所(普通合伙) 41118
• 代理人: 盧洪方

一種空氣動力改造煤儲層介質降溫與水霧化裝置，適用于煤層氣井儲層氣體動力改造作業技術領域。本實用新型所述的裝置主要由進氣管（2），降溫管（3）和霧化管（9）構成，高溫高壓氣體由進氣管（2）通過降溫管（3）入口端的分流鋼板（6）分四路進入降溫管（3）內，被分流油管（7）與降溫管（3）構成的環形空間內充滿的循環水進行一次降溫；高壓氣體再通過合流鋼板（8）進入霧化管（9），通過霧化管（9）內的兩級霧化鋼板實現霧化和二次降溫，本實用新型設計新穎、操作簡便、作業效率高，有效的解決了現有施工作業中高溫高壓氣體造成的人員燙傷、部分儀表設備損壞和高溫高壓氣體易誘發煤粉、瓦斯爆燃的問題。

技術領域

本實用新型屬于煤層氣井儲層氣體動力改造作業技術領域，主要涉及一種空氣動力改造煤儲層介質降溫與水霧化裝置。

背景技術

在煤層氣井中，氣體動力對煤儲層改造是提高煤層氣井產能的一種行之有效的技術手段。其工作原理是：向煤層氣井內注入高壓空氣，高壓氣體能對煤儲層裂隙產生擴張、延伸作用，當壓力釋放時，高流速氣體對煤儲層裂隙產生清洗作用，同時也可產生新的誘導裂隙，從而達到改善煤儲層滲透性能，提高煤儲層產氣能力的目的。

一般來說，氣體動力改造煤儲層工藝過程分為注入氣體階段、閉壓觀測階段、壓力釋放階段、洗井階段和改造結果檢驗階段。其中在注入氣體階段與洗井階段，空氣壓縮機、增壓機將空氣壓縮通過管線注入至煤層氣井內，壓力達到10MPa以上，由于壓縮機壓縮氣體導致氣體壓力增大，溫度升高。管線中的高溫高壓氣體會產生以下危害：1、導致地面管線溫度升高，易燙傷作業人員，造成人身傷害；2、井口裝置中的密封膠塞、高壓軟管、觀測儀表等設備易損壞，影響使用壽命，降低作業效率，增加成本；3、洗井作業過程中，在復雜的井底條件下，煤粉與瓦斯達到一定濃度時，高溫高流速氣體易誘發煤塵、瓦斯爆燃。迄今為止，沒有相關配套的裝置和技術來解決現有技術中所存在的實際問題。

發明內容

鑒于現有技術中所存在的技術問題，本實用新型設計并公開了一種空氣動力改造煤儲層介質降溫與水霧化裝置，旨在氣體動力改造煤儲層的技術施工時，在注入氣體階段與洗井階段，高溫高壓氣體與高壓水通過本實用新型所發明設計的介質降溫與水霧化裝置注入井內，可有效解決現有技術中所存在的不足。為實現上述發明目的，本實用新型所采取的具體技術方案是：一種空氣動力改造煤儲層介質降溫與水霧化裝置，主要是由進氣管、降溫管、霧化管構成；所述的進氣管、降溫管、霧化管均采用直徑尺寸為177.8mm、壁厚8.05mm、鋼級N80的套管制作，進氣管、降溫管、霧化管三段套管之間采用長圓扣螺紋相互密封連接在一起。其中：進氣管長度尺寸為100mm，進氣管的一端管壁上設有進氣口；進氣管上進氣口的一端與尺寸為Φ73mm油管的高壓空氣輸送管線連接；進氣管的另一端與降溫管采用長圓扣螺紋密封連接在一起；降溫管長度尺寸為5000mm；呈圓形狀的分流鋼板和合流鋼板分別密封焊接在降溫管的兩端，在分流鋼板與合流鋼板上相對稱的位置上各開有四個內徑尺寸相同、孔間距相等的圓孔，四個圓孔將四路尺寸為Φ48.30mm的分流油管固定焊接在降溫管內；降溫管的一端設計有一個進水口，與進水口位置相對應的降溫管的另一端管壁上開有一個出水口，循環水充滿在分流油管和降溫管之間構成的環形空間內；霧化管長度尺寸為200mm，霧化管的一端與降溫管另一端采用長圓扣螺紋密封連接；霧化管內按序沿軸向固定有兩級直徑尺寸為161.70mm，厚度尺寸為10mm的圓形霧化鋼板；即一級霧化鋼板和二級霧化鋼板；一級霧化鋼板的圓形板面上均勻分布有直徑尺寸為3mm的圓孔500個，二級霧化鋼板的圓形板面上設計有均勻分布的直徑尺寸為2mm圓孔1000個；霧化管在一級霧化鋼板和二級霧化鋼板的之間分為兩段，采用長圓扣螺紋密封連接，在一級霧化鋼板的前端降溫管與霧化管的接口處設有一個與高壓柱塞泵連接的噴嘴；霧化管的另一端設有一個出氣口。