一种井下采掘扰动区地面煤层气井瓦斯抽放装置的制作方法

文档序号:15408788发布日期:2018-09-11 20:31阅读:220来源:国知局

本实用新型涉及井下采掘扰动区地面瓦斯抽放技术领域,涉及一种地面煤层气井套压低于系统集输压力时的瓦斯抽放装置。



背景技术:

众所周知,井下采掘扰动区内地面煤层气井的生产参数随着采掘会发生变化,微正压、低产、无水、高渗透性是扰动区地面煤层气井的主要特征。这些井井口压力小于0.1mpa,有的甚至为负压,而煤层气集输站、主管线压力一般都高于或者等于0.1Mpa,由于井口压力低于常规集输管线压力或集输站汇管压力造成煤层气无法正常集输利用,通常采取处理方法是将煤层气井场内直接排空或点火烧掉,或者关井处理,不仅存在环保和安全方面的问题,而且极大浪费了煤层气资源,造成了环境污染。

为解决井下采掘扰动区煤层气井因井口压力过低而无法集输利用的问题,避免煤层气在井场的无效排放,同时污染环境的现状,进一步减少井下瓦斯突出风险。本实用新型提供了一种特殊集输装置,该装置解决了井下采掘扰动区地面煤层气井的瓦斯集输利用问题,避免关井、无效排放造成的资源浪费和环境污染,提高单井采收率和服务年限。

本实用新型提供了一种操作简单、安装快捷、安全可靠的井下扰动区煤层气井瓦斯抽放集输装置,解决了扰动区煤层气难以集输利用的难题。



技术实现要素:

本实用新型为解决井下采掘扰动区地面煤层气井因井口压力过低而无法集输利用的技术问题,进而提供了一种井下采掘扰动区地面煤层气井瓦斯抽放装置。

本实用新型采用如下技术方案:

一种井下采掘扰动区地面煤层气井瓦斯抽放装置,包括依次连接的管道增压机、水气分离器和集输站,管道增压机的进气端连接煤层气井井口的出气管线,管道增压机的进气管路上依次连接安装有气体过滤器、氧气传感器、甲烷传感器、单向阀,水气分离器和集输站之间的连接管路上设有流量计;所述煤层气井井口处安装有数字负压表。

所述管道增压机的进气管路和排气管路均采用柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温的DN50法兰式金属波纹软管,金属软管的工作压力为0.25~2.5Mpa 。

所述甲烷传感器的预设浓度报警值不超过30%。

所述甲烷传感器的预设浓度报警值不超过8%。所述的氧气传感器和甲烷传感器连锁控制管道增压机(7)停机。

所述流量计为防爆型气体涡轮流量计。

所述管道增压机为便于运输安装的箱式结构。

所述数字负压表为可存储式,其量程为-100Kpa到100Kpa。

即进气金属软管一端连接单井出气管线,另一端连接在管道增压机的吸气口,当管道增压机启动后,井筒中的瓦斯由井口出气管线吸入管道增压机,经管道增压机增压处理后进入水气分离器分离,通过流量计计量后输送至集输站利用。装置正常工作时通过单向阀控制瓦斯从井口至集输站单向流动防止倒流。当氧气、甲烷浓度超标时相关传感器反馈信号至管道增压机,管道增压机停机保护。利用井口负压表监测井筒内瓦斯压力,低于-50kpa时超出设备额定工作能力,手动将装置停机。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果:

(1)本实用新型解决了井下采掘扰动区煤层气井因套压过低而无法集输利用的问题,避免煤层气在井场的无效排放,同时污染环境的现状。

(2)通过箱体式撬装增压机应用,实现扰动区煤层气井瓦斯抽放设备的快速安装,提升了安装时效性,提高了工作效率。

(3)通过煤层气井井口单流阀的安装,保证了气流的单向流动,避免断电停机后气体回流造成井下瓦斯突出。

(4)通过氧传感器、甲烷传感器的应用,监测单井瓦斯及氧气浓度,超标后连锁控制管道增压机停机保护,为装置提供安全可靠的保护。

(5)瓦斯经管道增压机增压后利用水气分离器进行气水分离,实现产出气体冷凝后排污,减少进入集输管网的积液量。

附图说明

图1为煤层气井循环注水返排煤屑装置结构示意图。

图中标记如下:

1-数字负压表,2-气体过滤器,3-氧气传感器,4-甲烷传感器,5-单向阀,6-进气金属软管,7-管道增压机,8-排气金属软管,9-水气分离器,10-流量计,11-集输站,12-井下采掘扰动区,13-煤层。

具体实施方式

如图所示的井下采掘扰动区地面煤层气井瓦斯抽放装置,所述进气金属软管一端连接井口出气管线经气体过滤器连接管道增压机,煤层气经增压后通过排气金属软管进入水气分离器进行水气分离,水气分离后经流量计计量后输送至煤层气集输站,管道增压机前端设置氧气传感器和甲烷传感器检测煤层气氧气浓度和甲烷浓度,超标后连锁控制管道增压机停机保护,装置运行过程中单向阀控制煤层气从井筒内向集输站单向流动,井口负压表检测井筒内瓦斯压力,低于-50kpa时手动将装置停机。

所述甲烷传感器浓度报警值设为30%,氧气传感器3浓度报警值设为8%,与管道增压机7实现连锁控制。

所述进气金属软管及排气金属软管采用耐高压管,其工作压力:0.25~2.5Mpa 。

所述流量计采用气体涡轮流量计,量程与产气量相匹配。

施工前准备:根据施工需求备用QSFL煤层气专用气水分离器一台、DN50法兰式金属波纹软管若干、煤层气专用管道增压机一台、与井口出气管线匹配的单项阀一个、井口数字负压表一个、甲烷、氧气传感器各一个、煤层气气体过滤器一台、匹配量程的气体涡轮流量计一台。

施工程序:

将管道增压机、水气分离器、气体过滤器、甲烷传感器、氧气传感器用DN50法兰式金属波纹软管按图示要求连接,甲烷传感器和氧气传感器与管道增压机进行连锁控制,将井口数字负压表安装在井口左侧出气管线上,流量计按图示安装在供气支管线上,完成安装。

本实用新型在正常工作时,开启管道增压机,井筒中瓦斯经气体过滤器过滤后进行增压,通过进一步气水分离,输送至集输站利用,在此过程中甲烷传感器和氧气传感器连续监测甲烷、氧气浓度是否超标,一旦两项指标有一项超标就会使管道增压机连锁动作进行停机保护 。

本实用新型中未作特殊说明的装置或元件均为现有技术,本领域技术人员运用的是其常规功能和原理。

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