[發明專利]一種多煤層合采防串壓力自調節裝置

有效

• 申請號: 202110672353.6
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113338867B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 陳貞龍;李鑫;肖翠;郭濤;趙景輝;解飛;吳劍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/12;E21B43/14;E21B41/00
• 代理公司: 蘇州拓云知識產權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 孫妮

一種多煤層合采防串壓力自調節裝置，包括外層套管、生產管、壓力自調節系統、上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統，壓力自調節系統、上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統自上而下設置在外層套管內，生產管的底部為封堵狀，生產管位于外層套管的上端內部；綜上所述，本發明涉及一種多煤層合采防串壓力自調節裝置，通過各個輸氣管間的單向控制防止開采過程中倒灌現象的發生，同時利用煤層開采過程中的壓力差異，設計出壓力自調節機構，通過控制進氣孔開度的大小實現對流量的調節進而控制整個煤層開采過程中出口的壓力保持穩定一致，防止多煤層之間由于壓力差異出現倒灌現象。

技術領域

本發明屬于煤層氣開采技術領域，具體涉及一種多煤層合采防串壓力自調節裝置。

背景技術

我國的煤層氣資源中呈“煤層群”發育特征的煤層氣資源巨大，針對多層疊置煤層氣系統，多層合采不僅能夠降低單井投資，增加煤層氣的服務年限，同時還能提高煤層氣的采收率，但多煤層開采時由于煤層壓力不同常發生煤層間的干擾，也就是由于各個煤層之間的壓力不一樣，在開采的時候造成煤層氣倒灌。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種多煤層合采防串壓力自調節裝置，采用該裝置能夠控制整個煤層開采過程中出口的壓力保持穩定一致，防止多煤層之間由于壓力差異出現倒灌現象。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種多煤層合采防串壓力自調節裝置，包括外層套管、生產管、壓力自調節系統、上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統，壓力自調節系統、上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統自上而下設置在外層套管內，生產管的底部為封堵狀，生產管位于外層套管的上端內部；

壓力自調節系統位于生產管內，壓力自調節系統包括壓力自調節缸體，壓力自調節缸體沿豎向方向設置在生產管內，壓力自調節缸體內滑動密封連接有兩個活塞，兩個活塞將壓力自調節缸體的內腔分割成上腔體、中腔體和下腔體，上方的活塞固定連接有上推桿，上推桿向上穿出壓力自調節缸體的上端面，上推桿與壓力自調節缸體的上端面之間設有軸向密封，下方的活塞固定連接有下推桿，下推桿向下穿出壓力自調節缸體的下端面，下推桿與壓力自調節缸體的下端面之間設有軸向密封；

外層套管上設置有上采氣孔和下采氣孔，上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統支撐在外層套管的內壁，上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統均具有煤層氣采集腔，上采氣孔和下采氣孔分別與兩個煤層氣采集腔相連通，上煤層壓力自調節系統和下煤層壓力自調節系統均具有進氣遮擋機構，兩個進氣遮擋機構分別用于遮擋上采氣孔和下采氣孔；

上煤層壓力自調節系統連接有上層進氣管和上層調節桿，上層調節桿與下推桿的下端部連接，上層調節桿與上煤層壓力自調節系統的進氣遮擋機構連接，上層進氣管的上端分為兩支管，上層進氣管的上端一支管與生產管連接，上層進氣管的上端的另外一支管與壓力自調節缸體的中腔體連接，上層進氣管的下端與上煤層壓力調節系統的煤層氣采集腔連通；

下煤層壓力自調節系統連接有下層進氣管和下層調節桿，下層調節桿與上推桿的上端部連接，下層調節桿與下煤層壓力自調節系統的進氣遮擋機構連接，下層進氣管的上端分為三支管，下層進氣管的上端一支管與生產管連接，下層進氣管的上端的另外兩支管分別與壓力自調節缸體的上腔體和下腔體連接，下層進氣管的下端與下煤層壓力調節系統的煤層氣采集腔連通；

壓力自調節缸體位于生產管內，且壓力自調節缸體通過上層進氣管和下層進氣管剛性支撐在生產管內壁。

上層進氣管和下層進氣管的上部均設置有進氣單向閥。

進氣單向閥包括進氣閥座、閥體和出氣閥座，進氣閥座、閥體和出氣閥座通過螺栓進行連接并使用0型圈進行密封，進氣閥座上具有進氣通道，出氣閥座上具有出氣通道，閥體內安裝有導向閥芯，導向閥芯開設有安裝孔，安裝孔內安裝有單向閥芯，單向閥芯穿設在安裝孔內，單向閥芯為錐臺型結構，單向閥芯與出氣閥座之間具有第一彈簧。