[發明專利]一種基于二氧化碳深部封存的煤層瓦斯高效驅替抽采裝置

在審

• 申請號: 202210196653.6
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114542041A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 紀國柱
• 申請（專利權）人: 紀國柱
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/16;E21B43/00;E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于二氧化碳深部封存的煤層瓦斯高效驅替抽采裝置，包括：從外向內依次同軸相連的抽采管、壓裂管和驅替管；其中，所述抽采管自井口伸入抽采井中，且其外部間隔套設有四個分隔環，且從左向右兩個相鄰的分隔環之間依次構成壓裂空間、驅替空間和抽采空間；所述壓裂管的一端位于壓裂空間中，且能夠向所述壓裂空間中注入壓裂液；所述驅替管的一端位于驅替空間中，且能夠向所述驅替空間中注入二氧化碳；所述抽采管位于所述抽采空間部分開設有抽采孔。

技術領域

本發明涉及瓦斯抽采技術領域，具體涉及一種基于二氧化碳深部封存的煤層瓦斯高效驅替抽采裝置。

背景技術

煤體對于二氧化碳的吸附能力大于對瓦斯的吸附能力，因此向煤層注入二氧化碳驅替瓦斯是通過二氧化碳與瓦斯競爭吸附而將煤層中的瓦斯置換出來，從而有利于瓦斯的產出，大幅度提高煤層氣產量和采收率，并且將二氧化碳封存至煤層深部，有利于減少溫室氣體的排放，現有的利用二氧化碳驅替煤層瓦斯的裝置往往結構較為簡單，其通過注氣管進行注氣，待注氣結束一段時間后再下入抽采管進行抽采，較為繁瑣，效率較低。

因此，有必要提供一種基于二氧化碳深部封存的煤層瓦斯高效驅替抽采裝置以解決上述問題。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于二氧化碳深部封存的煤層瓦斯高效驅替抽采裝置，包括：

從外向內依次同軸相連的抽采管、壓裂管和驅替管；

其中，所述抽采管自井口伸入抽采井中，且其外部間隔套設有四個分隔環，且從左向右兩個相鄰的分隔環之間依次構成壓裂空間、驅替空間和抽采空間；

所述壓裂管的一端位于壓裂空間中，且能夠向所述壓裂空間中注入壓裂液；

所述驅替管的一端位于驅替空間中，且能夠向所述驅替空間中注入二氧化碳；

所述抽采管位于所述抽采空間部分開設有抽采孔。

進一步，作為優選，所述壓裂管遠離壓裂空間的一端與注液總管相連通，所述注液總管上連接有注液分管，并通過所述注液分管進行注液；

所述驅替管遠離驅替空間的一端與注氣總管相連通，所述注氣總管上連接有注氣分管，并通過所述注氣分管進行注氣；

所述抽采管遠離井口的一端與抽氣總管相連通，所述抽氣總管上連接有抽氣分管，并通過所述抽氣分管進行抽氣。

進一步，作為優選，所述抽氣總管、注氣總管以及注液總管均由脈沖組件進行脈沖供能。

進一步，作為優選，所述注液總管、注氣總管以及抽氣總管上均設置有單向閥，且所述單向閥均能夠允許各流體沿其所需輸送方向移動。

進一步，作為優選，所述脈沖組件包括：

第一脈沖缸，其脈沖輸出端與抽氣總管相連通，所述第一脈沖缸的脈沖輸出端位置處還設置有電磁閥；

第二脈沖缸，其脈沖輸出端與注氣總管相連通；以及

第三脈沖缸，其脈沖輸出端與注液總管相連通。

進一步，作為優選，所述第一脈沖缸、第二脈沖缸以及第三脈沖缸的結構相同，均包括：

缸體；

塞體，其具有一活塞，所述活塞的一端連接有桿體，所述活塞密封滑動設置于所述缸體中；以及

連接口，作為其脈沖輸出端設置于所述缸體遠離桿體的一端。