1.本发明涉及地下煤炭气化技术领域,特别涉及一种地下煤炭气化方法和系统、注入井口装置及相关应用。
背景技术:
2.地下煤炭气化工艺属于第二代采煤方法,实现了建井、采煤、气化三大工艺的合而为一。主要优势有抛弃了常规采煤方法中的庞大而笨重的采煤设备与地面气化设备,具有建井规模小,安全性好,资源利用程度高投资少,效率高。其基本过程为:从地面或井下施工,将地下煤层构筑成一个封闭的气化炉,通过从地面的注入井口装置注入工艺所必须的化学试剂,在地层煤炭点燃后,通过拖动双层连续管控制地下煤层燃烧腔位置,经过一系列化学反应生产出以h2、co、ch4为主要可燃成分的煤气经过生产井口输送到地面。注入井口装置在地下煤炭气化工艺中属于关键设备,需要通过其注入多种化学试剂,控制地下反应燃烧腔位置,但现有常规油气开采所使用的井口装置无法满足煤炭气化工艺和功能需求,因此亟需一种适用于地下煤炭气化工艺的注入井口装置。
技术实现要素:
3.鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地下煤炭气化方法和系统、注入井口装置及相关应用。
4.本发明实施例提供一种注入井口装置,其特征在于,包括:
5.套管头单元、与所述套管头单元连接的油管头单元、与所述油管头单元连接的光纤接入单元、与所述光纤接入单元连接的防喷器组、与所述防喷器组连接的小四通单元、与所述小四通单元连接的动密封单元;
6.所述套管头单元包括表层套管组件和位于表层套管组件内的技术套管组件,表层套管组件和技术套管组件之间形成第一环空,表层套管组件上设有至少两个与第一环空连通的第一闸阀接口;
7.所述油管头单元包括油管头四通和生产套管组件,所述生产套管组件和技术套管组件之间形成第二环空,所述油管头四通上设有至少两个与第二环空连通的第二闸阀接口;
8.所述生产套管组件、光纤接入单元、防喷器组、小四通单元、动密封单元中部连通,能够与下入井筒的双层连续管之间形成第三环空;
9.所述光纤接入单元设有允许光纤下入第二环空第一光纤通道和允许光纤下入第三环空的第二光纤通道;
10.所述防喷器组用于控制双层连续管的通断;
11.所述小四通单元设有至少两个与第三环空连通的第三闸阀接口;
12.所述动密封单元用于对下入井筒中的双层连续管进行密封。
13.在一些可选的实施例中,所述表层套管组件,包括:套管头四通和表层套管;
14.所述套管头四通与油管头单元连接,所述套管头四通具有套管头台阶通孔,所述套管头台阶通孔侧壁上设置有至少两个所述第一闸阀接口;
15.所述表层套管,安装在所述套管头台阶通孔的下端。
16.在一些可选的实施例中,所述套管头四通中的套管头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径且小于上段的直径;其中:
17.上段用于安装技术套管组件中的卡瓦悬挂器,中段设置有至少两个作为第一闸阀接口的阀拆卸堵螺纹孔,下段为螺纹孔用于安装表层套管。
18.在一些可选的实施例中,所述套管头四通具有套管头法兰,用于与所述油管头单元连接;所述套管头法兰上设有顶丝螺纹孔,用于安装顶丝和顶丝压帽以锁紧所述卡瓦悬挂器。
19.在一些可选的实施例中,所述技术套管组件包括卡瓦悬挂器和技术套管;
20.所述卡瓦悬挂器安装在所述套管头组件的套管头四通的套管头台阶通孔中;
21.所述技术套管安装在所述卡瓦悬挂器中,可被卡瓦悬挂器卡紧悬挂。
22.在一些可选的实施例中,所述套管头单元还包括至少两个第一注入通道;
23.每个所述第一注入通道包括至少一个闸阀,通道最内侧的闸阀与所述第一闸阀接口连接;其中一个第一注入通道最外侧的闸阀上安装有第一测量仪表,一个第一注入通道最外侧的闸阀安装可拆闸阀盖,拆下闸阀盖后可以连接外部管路或作为检修通道。
24.在一些可选的实施例中,所述油管头四通具有油管头上法兰和油管头下法兰,所述油管头下法兰用于与所述套管头单元连接,所述油管头上法兰用于与光纤接入单元连接;
25.所述油管头四通具有油管头台阶通孔,所述套管头台阶通孔侧壁上设置有至少两个所述第二闸阀接口。
26.在一些可选的实施例中,所述油管头四通中的油管头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径且小于上段的直径;其中:
27.上段用于安装生产套管组件中的芯轴悬挂器,中段设置有至少两个作为第二闸阀接口的阀拆卸堵螺纹孔,下段设有至少一个技术套管密封槽,用于放入密封圈对技术套管进行密封。
28.在一些可选的实施例中,所述油管头上法兰上设有顶丝螺纹孔,用于安装顶丝和顶丝压帽以锁紧所述芯轴悬挂器。
29.在一些可选的实施例中,所述油管头下法兰设置有至少一个油管头试压孔和至少一个注脂孔;
30.所述油管头试压孔用于所述注入井口装置使用过程中测试压力;
31.所述注脂孔与所述技术套管密封槽连通,用于注入密封脂与技术套管密封槽中的密封圈一起对第一环空进行密封。
32.在一些可选的实施例中,所述生产套管组件包括芯轴悬挂器和生产套管;
33.所述芯轴悬挂器安装在所述油管头四通的油管头台阶通孔中;
34.所述生产套管安装在所述芯轴悬挂器中,可被芯轴悬挂器固定悬挂。
35.在一些可选的实施例中,所述生产套管组件还包括石墨垫圈和密封压盖;
36.所述石墨垫圈套装在所述芯轴悬挂器外面,位于所述油管头四通的油管头台阶通
孔中;
37.所述密封压盖安装在所述芯轴悬挂器外面,用于压紧所述石墨垫圈。
38.在一些可选的实施例中,所述芯轴悬挂器外面具有密封台阶结构,密封压盖包括压盖侧壁和压盖盖板,通过所述压盖侧壁和压盖盖板与所述密封台阶结构配合,压紧所述石墨垫圈,对第二环空进行密封。
39.在一些可选的实施例中,所述芯轴悬挂器上设置有连通的密封安装孔和导向孔;
40.所述密封安装孔用于装入金属垫圈、石墨垫圈和导向管,所述金属垫圈和石墨垫圈在光纤插入后实现密封;
41.所述导向管和导向孔连通作为光纤通道。
42.在一些可选的实施例中,所述油管头单元还包括至少两个第二注入通道;
43.每个所述第二注入通道包括至少一个闸阀,通道最内侧的闸阀与所述第二闸阀接口连接;其中一个第二注入通道最外侧的闸阀上安装有第二测量仪表,一个第二注入通道最外侧的闸阀安装可拆闸阀盖,拆下闸阀盖后可以连接外部管路或作为检修通道。
44.在一些可选的实施例中,所述光纤接入单元包括法兰异径接头、第一光纤通道密封组件和第二光纤通道密封组件;其中:
45.所述法兰异径接头具有异径接头上法兰和异径接头下法兰,所述异径接头下法兰用于与所述油管头单元连接,所述异径接头上法兰用于与防喷器组连接;所述法兰异径接头具有异径接头台阶通孔,并设置有从法兰异径接头外侧面通入所述异径接头台阶通孔的第一光纤孔和第二光纤孔;
46.所述第一光纤孔中安装有第一光纤通道密封组件,在第一光纤插入后进行密封;
47.所述第二光纤孔中安装有第二光纤通道密封组件,在第二光纤插入后进行密封。
48.在一些可选的实施例中,所述异径接头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径,中段的直径大于上段的直径,其中:
49.下段与所述第一光纤孔和第二光纤孔连通;
50.中段与芯轴悬挂器的上部配合,且与芯轴悬挂器上部套装的石墨垫圈配合实现对第三环空的密封;
51.上段与下入井筒的双层连续管之间形成第三环空的一部分。
52.在一些可选的实施例中,所述第一光纤通道密封组件包括安装在第一光纤孔中的金属垫圈ⅰ、柔性石墨垫圈ⅰ、空心六角螺杆ⅰ和六角螺母ⅰ;所述空心六角螺杆ⅰ用于压紧所述金属垫圈ⅰ和柔性石墨垫圈ⅰ,所述六角螺母ⅰ用于在压紧后进行锁紧;
53.第二光纤通道密封组件包括金属垫圈ⅱ、柔性石墨垫圈ⅱ、空心六角螺杆ⅱ和六角螺母ⅱ;所述空心六角螺杆ⅱ用于压紧所述金属垫圈ⅱ和柔性石墨垫圈ⅱ,所述六角螺母ⅱ用于在压紧后进行锁紧。
54.在一些可选的实施例中,所述异径接头下法兰设置有至少一个异径接头试压孔,用于所述注入井口装置使用过程中测试压力。
55.在一些可选的实施例中,所述防喷器组包括全封闭闸板防喷器和半封闭闸板防喷器;全封闭闸板防喷器和半封闭闸板防喷器具有中空结构,其中空结构与双层连续管形成第三环空;
56.半封闭闸板防喷器,一端与光纤接入单元连接,一端与全封闭闸板防喷器连接,用
于控制双层连续管外管的通断;
57.全封闭闸板防喷器,一端与半封闭闸板防喷器连接,一端与小四通单元连接,用于控制双层连续管内管和外管的通断。
58.在一些可选的实施例中,所述小四通单元包括小四通,所述小四通具有小四通通孔,所述小四通通孔两侧侧壁上设置有至少两个所述第三闸阀接口。
59.在一些可选的实施例中,所述小四通单元还包括至少两个第三注入通道;
60.每个所述第三注入通道包括至少一个闸阀,通道最内侧的闸阀与小四通上的第三闸阀接口连接;其中一个第三注入通道最外侧的闸阀上安装有第一测量仪表,一个第三注入通道最外侧的闸阀连接有单向阀,所述单向阀用于连接外部管路。
61.在一些可选的实施例中,所述动密封组件包括壳体、同轴活塞杆、摆动块、胶芯、封堵块和下部法兰;
62.所述下部法兰与小四通单元连接,设有内部通孔;
63.所述封堵块安装在所述下部法兰的内部通孔中;
64.所述胶芯与所述摆动块安装在所述封堵块上方,所述摆动块用于压紧所述胶芯,所述胶芯用于对下入井筒的双层连续管进行密封;
65.所述壳体与下部法兰连接,所述壳体包括固定部分和可动部分,所述可动部分可相对固定部分打开,所述壳体内部设有双层筒壁;
66.所述同轴活塞杆与所述双层筒壁配合,可沿所述双层筒壁上下滑动,上滑后进入双层筒壁中,下滑后,与下部法兰的侧壁配合,压紧所述胶芯与所述摆动块。
67.本发明实施例还提供一种地下煤炭气化系统,包括:生产井口装置和上述的注入井口装置;
68.所述注入井口装置安装在地下煤藏的第一井口处,用于注入煤炭气化所需的反应原料;
69.所述生产井口装置安装在所述地下煤藏的第二井口处,用于输出煤炭气化反应得到的气化产物。
70.本发明实施例还提供一种地下煤炭气化方法,使用上述的注入井口装置实现。
71.在一些可选的实施例中,上述方法包括:
72.将注入井口装置安装在井口处并下入双层连续管;
73.注入井口装置和双层连续管中注入氮气将煤层中的水和空气排出;
74.从双层连续管内管加入点火燃料,由氮气推送至井底,双层连续管内外管环空停止注入氮气变为注入氧气,所述点火燃料点火,所述氧气作为助燃剂,点燃井筒下的煤层;
75.煤层燃烧稳定后,双层连续管内管停止注入点火燃料、第三环空停止注入氮气变为注入水作为反应燃料,得到气化产物。
76.在一些可选的实施例中,所述注入井口装置和双层连续管中注入氮气将煤层中的水和空气排出,包括:
77.注入井口装置的第二环空和双层连续管注入氮气,生产井口装置注入空气,将煤层中的水从注入井口装置的第三环空排出;
78.排水完毕后,所述第二环空、第三环空和双层连续管注入氮气,将煤层中的空气从生产井口装置排出。
79.在一些可选的实施例中,所述第二环空连接第二注入通道,通过第二注入通道中的闸阀控制原料的注入,通过第二注入通道中的压力表控制注入压力;
80.第三环空连接第三注入通道,通过第三注入通道中的闸阀控制原料的注入,通过第三注入通道中的压力表控制注入压力。
81.在一些可选的实施例中,上述方法还包括:
82.将所述注入井口装置安装在井口处并下入双层连续管之后,使用前,测试所述注入井口装置的密封性,若密封性测试合格,再执行将煤层中的水和空气排出的步骤。
83.在一些可选的实施例中,测试所述注入井口装置的密封性,包括:
84.通过所述油管头单元中的油管头试压孔和所述光纤接入单元中的异径接头试压孔测试所述注入井口装置的密封性。
85.在一些可选的实施例中,上述方法还包括:
86.当出现异常需要短时间停止煤炭气化时,第三环空停止注入水变为注入氮气,维持煤层低限度燃烧,待异常排除后,第三环空停止注入氮气变为注入水,继续煤炭气化。
87.在一些可选的实施例中,上述方法还包括:
88.当需要长时间停止煤炭气化时,所述第二环空、第三环空和双层连续管注入氮气第三环空停止注入水变为注入氮气,使地下煤层停止燃烧。
89.本发明实施例提供一种上述的注入井口装置在地下煤炭气化反应中的应用。
90.本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括:
91.本发明实施例提供的注入井口装置,表层套管组件和技术套管组件之间形成第一环空,具有第一闸阀接口,可连接第一注入通道;技术套管组件和生产套管组件之间形成第二环空,具有第二闸阀接口,可连接第二注入通道;双层连续管外围形成第三环空,具有第三闸阀接口,可连接第三注入通道;双层连续管内管、内外管之间的环空也都可以作为注入通道,从而实现了井口多通道注入,满足地下煤炭气化的工艺需求,解决了现有技术中的井口装置不能多通道注入的问题;每个注入通道设置两个,采用双翼双阀的方式,控制原料的注入和排出,闸阀配置灵活,便于控制、替换使用和检修,避免故障检修带来的不必要的停产,提高生产效率通过动密封组件实现双层连续管下入井筒后的密封,拖动双层连续管不影响其密封性,实现了有效的动密封;通过设置的光纤接入通道,可在光纤接入后实现密封,且方便光纤的下入和取出,使光纤下入更简单、方便、迅速,有利于监测井底的生产状态。
92.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
93.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
94.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
95.图1为本发明实施例中注入井口装置的整体结构示意图;
96.图2为图1中a部分的局部放大图;
97.图3为图1中b部分的局部放大图;
98.图4为本发明实施例中套管头四通的结构示意图;
99.图5为本发明实施例中油管头四通的结构示意图;
100.图6为本发明实施例中芯轴悬挂器的主视图;
101.图7为本发明实施例中图6的芯轴悬挂器的仰视视图;
102.图8为本发明实施例中法兰异径接头的立体结构示意图;
103.图9为本发明实施例中法兰异径接头的平面结构示意图;
104.图10为本发明实施例中小四通的结构示意图;
105.图11为本发明实施例中地下煤炭气化系统的结构示意图;
106.图12为本发明实施例中地下煤炭气化方法的流程图;
107.图13为本发明实施例中地下煤炭气化方法的一种具体实现流程图。
108.附图标记说明:
109.1-外部壳体,2-同轴活塞杆,3-摆动块,4-封堵块,5-下部法兰,6-小四通,7-闸阀ⅰ,8-闸阀ⅱ,9-单向阀,10-全封闸板防喷器,11-半封闸板防喷器,12-法兰异径接头,13-六角螺母ⅱ,14-空心六角螺杆ⅱ,15-金属垫圈ⅱ,16-柔性石墨垫圈ⅱ,17-顶丝压帽ⅰ,18-顶丝ⅰ,19-油管头四通,20-bt密封圈,21-套管头四通,22-卡瓦悬挂器,23-顶丝ⅱ,24-顶丝压帽ⅱ,25-芯轴悬挂器,26-柔性石墨垫圈ⅳ,27-金属垫圈ⅲ,28-柔性石墨垫圈ⅲ,29-密封压盖,30-导向管,31-金属垫圈ⅰ,32-柔性石墨垫圈ⅰ,33-空心六角螺杆ⅰ,34-六角螺母ⅰ,35-胶芯,36-表层套管,37-技术套管,38-生产套管,39-双层连续管;
110.601-阀拆卸堵螺纹ⅰ;
111.1201-密封安装孔ⅰ,1202-内螺纹ⅰ,1203-下入通道ⅰ,1204-密封安装孔ⅱ,1205-内螺纹ⅱ,1206-下入通道ⅱ,1207-试压孔ⅰ,1208-导向定位孔;
112.1901-台阶ⅰ,1902-阀拆卸堵螺纹ⅱ,1903-防抬升台阶,1904-注脂孔,1905-密封圈槽,1906-试压孔ⅱ;
113.2101-台阶ⅱ,2102-阀拆卸堵螺纹ⅲ;
114.2501-螺纹孔,2502-密封安装孔ⅲ,2503-导向孔,2504-内螺纹ⅳ。
具体实施方式
115.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
116.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
117.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
118.由于地下煤炭气化技术中注入井专用井口装置需要具有特殊功能及作用,而现有常规油气开采的井口装置无法满足,本技术发明人研究发现这主要体现在如下几个方面:
119.(1)注入井口装置需要具有多通道注入化学试剂的功能,以满足地下煤炭气化工艺的需要,但现有井口装置多用于稠油热采工艺,注入通道过少。
120.(2)注入井口装置在生产过程中具有监测井底生产状态的功能,以调节化学试剂的注入量,需要至少两处光纤下入通道以及相应的下入通道高压密封结构,为保证光纤不被损坏,光纤下入通道最大曲率不宜过大,为保证光纤快速准确穿过芯轴悬挂器下入到技术套管内,需要设置导向装置,但现有井口装置存在缺乏足够的监测设备的下入通道、下入通道曲率太大极易造成光纤的损坏、缺乏导向装置设备下准确度低等问题。
121.(3)在地下煤炭气化生产过程中双层连续管需要被拖动以控制地下煤层的燃烧位置,需要在注入井口装置上设置连续油管动密封装置,现有井口装置不具有连续油管动密封功能。
122.(4)在地下煤炭气化生产过程中可能会遇到高温流体上返,技术套管受热向上抬升,因此注入井口装置应具有防止井口抬升的功能。
123.(5)注入井口装置在进行单翼闸阀更换维修时要求不停车,从而保证地下煤炭气化的不熄火,持续燃烧。
124.由此可见,设计适用于地下煤炭气化的注入井口装置是很有必要的,基于此,本发明实施例提供一种注入井口装置,其整体结构如图1所示,图2为图1中a部分的局部放大图,图3为图1中b部分的局部放大图,该装置包括:套管头单元、与套管头单元连接的油管头单元、与油管头单元连接的光纤接入单元、与光纤接入单元连接的防喷器组、与防喷器组连接的小四通单元、与小四通单元连接的动密封单元;
125.套管头单元包括表层套管组件和位于表层套管组件内的技术套管组件,表层套管组件和技术套管组件之间形成第一环空,表层套管组件上设有至少两个与第一环空连通的第一闸阀接口;
126.油管头单元包括油管头四通和生产套管组件,生产套管组件和技术套管组件之间形成第二环空,油管头四通上设有至少两个与第二环空连通的第二闸阀接口;
127.生产套管组件、光纤接入单元、防喷器组、小四通单元、动密封单元中部连通,能够与下入井筒的双层连续管之间形成第三环空;
128.光纤接入单元设有允许光纤下入第二环空第一光纤通道和允许光纤下入第三环空的第二光纤通道;
129.防喷器组用于控制双层连续管的通断;
130.小四通单元设有至少两个与第三环空连通的第三闸阀接口;
131.动密封单元用于对下入井筒中的双层连续管进行密封。
132.在一些可选的实施例中,表层套管组件包括:套管头四通21和表层套管36;套管头四通21与油管头单元连接,套管头四通21具有套管头台阶通孔,套管头台阶通孔侧壁上设置有至少两个第一闸阀接口;表层套管36安装在套管头台阶通孔的下端。套管头四通21的
剖面结构参见图4所示。
133.套管头四通21中的套管头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径且小于上段的直径;其中:上段用于安装技术套管组件中的卡瓦悬挂器,中段设置有至少两个作为第一闸阀接口的阀拆卸堵螺纹孔2102,下段为螺纹孔用于安装表层套管。上段和中段之间具有台阶ⅱ2101。套管头四通21具有套管头法兰,用于与油管头单元连接;套管头法兰上设有顶丝螺纹孔,用于安装顶丝和顶丝压帽以锁紧卡瓦悬挂器。具体的,套管头四通21通过套管头法兰与油管头四通19的油管头法兰连接,可以通过螺栓连接。
134.技术套管组件包括卡瓦悬挂器22和技术套管37;卡瓦悬挂器22安装在套管头组件的套管头四通21的套管头台阶通孔中;技术套管安装在卡瓦悬挂器中,可被卡瓦悬挂器22卡紧悬挂。其中,卡瓦悬挂器22包括卡瓦锥套和卡瓦;卡瓦锥套内部为锥形,外部为圆柱面;卡瓦外部为与卡瓦锥套内部的锥形相匹配的倒锥形,内部为通孔;在安装状态下,卡瓦锥套51和卡瓦52依次装入套管头四通21的套管头台阶通孔中。卡瓦锥套和卡瓦相互配合,卡紧技术套管37。
135.套管头单元还包括至少两个第一注入通道;每个第一注入通道包括至少一个闸阀,通道最内侧的闸阀与第一闸阀接口连接;其中一个第一注入通道最外侧的闸阀上安装有第一测量仪表,一个第一注入通道最外侧的闸阀安装可拆闸阀盖,拆下闸阀盖后可以连接外部管路或作为检修通道。图1中是以套管头四通两侧各安装一个闸阀为例进行示意的,实际应用中可以根据需要设置闸阀的数量。第一注入通道中的闸阀不使用会安装上闸阀盖,以保持通道密封,在使用时拆下闸阀盖,连接相应管路和测量仪表,可以在修井或洗净过程中使用,比如通过闸阀注入洗井液等。
136.在一些可选的实施例中,油管头单元中的油管头四通19结构参见图5所示,油管头四通19具有油管头上法兰和油管头下法兰,油管头下法兰用于与套管头单元连接,油管头上法兰用于与光纤接入单元连接;油管头四通19具有油管头台阶通孔,套管头台阶通孔侧壁上设置有至少两个第二闸阀接口。油管头四通19中的油管头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径且小于上段的直径;其中:上段用于安装生产套管组件中的芯轴悬挂器25,中段设置有至少两个作为第二闸阀接口的阀拆卸堵螺纹孔ⅱ1902,下段设有至少一个技术套管密封槽1905,用于放入密封圈对技术套管进行密封。如图5所示的,上段和下段之间有台阶ⅰ1901,中段和下段之间有防抬升台阶1903,下段中设有两个技术套管密封槽1905,技术套管安装后,其上端部会进入台阶孔中,通过密封槽中设置的密封圈进行密封。
137.油管头上法兰上设有顶丝螺纹孔,用于安装顶丝和顶丝压帽以锁紧芯轴悬挂器。油管头下法兰设置有至少一个油管头试压孔和至少一个注脂孔;油管头试压孔用于注入井口装置使用过程中测试压力;注脂孔与技术套管密封槽连通,用于注入密封脂与技术套管密封槽中的密封圈一起对第一环空进行密封。如图5所示的,油管头四通上设置有油管头试压孔ⅱ1906和至少一个注脂孔1904,油管头试压孔ⅱ1906用于装置使用过程中测试压力,注脂孔1904用于注入密封脂与密封槽中的密封圈共同实现密封。
138.生产套管组件包括芯轴悬挂器25和生产套管38;芯轴悬挂器25安装在油管头四通19的油管头台阶通孔中;生产套管38安装在芯轴悬挂器25中,可被芯轴悬挂器25固定悬挂。生产套管组件还包括石墨垫圈ⅳ26和密封压盖29;石墨垫圈ⅳ26套装在芯轴悬挂器25外
面,位于油管头四通19的油管头台阶通孔中;密封压盖29安装在芯轴悬挂器25外面,用于压紧石墨垫圈ⅳ26。
139.芯轴悬挂器25结构如图6和图7所示,芯轴悬挂器25外面具有密封台阶结构,密封压盖29包括压盖侧壁和压盖盖板,通过压盖侧壁和压盖盖板与密封台阶结构配合,压紧石墨垫圈ⅳ26,对第二环空进行密封。芯轴悬挂器25上设置有连通的密封安装孔ⅲ2502和导向孔2503;密封安装孔ⅲ2502用于装入金属垫圈ⅲ27、石墨垫圈ⅲ28和导向管30,金属垫圈ⅲ27和石墨垫圈ⅲ28在光纤插入后实现密封。导向管30和导向孔连通作为光纤通道。如图6和图7所示的,芯轴悬挂器25的内部台阶通孔分为三段,其中下段为内螺纹孔2504用于安装生产套管38,芯轴悬挂器25端面上还设有螺纹孔2501,外表面具有可与密封压盖配合的密封台阶结构,台阶结构下方具有凸起部,凸起结构可与油管头四通29通孔内的台阶结构配合,使芯轴悬挂器25能够悬挂安装于油管头四通19内。
140.油管头单元还包括至少两个第二注入通道;每个第二注入通道包括至少一个闸阀,通道最内侧的闸阀与第二闸阀接口连接;其中一个第二注入通道最外侧的闸阀上安装有第二测量仪表,一个第二注入通道最外侧的闸阀安装可拆闸阀盖,拆下闸阀盖后可以连接外部管路或作为检修通道。图1中是以油管头四通两侧各安装2个闸阀为例进行示意的,实际应用中可以根据需要设置闸阀的数量。第二注入通道中的闸阀不使用时会安装上闸阀盖,以保持通道密封,在使用时拆下闸阀盖,连接相应管路或测量仪表,可以在煤炭气化时注入相应的原料。
141.在一些可选的实施例中,光纤接入单元包括法兰异径接头12、第一光纤通道密封组件和第二光纤通道密封组件;其中:法兰异径接头12的结构参见图8和图9所示,法兰异径接头12具有异径接头上法兰和异径接头下法兰,异径接头下法兰用于与油管头单元连接,异径接头上法兰用于与防喷器组连接;法兰异径接头具有异径接头台阶通孔,并设置有从法兰异径接头外侧面通入异径接头台阶通孔的第一光纤孔和第二光纤孔;第一光纤孔中安装有第一光纤通道密封组件,在第一光纤插入后进行密封;第二光纤孔中安装有第二光纤通道密封组件,在第二光纤插入后进行密封。其中第一光纤孔包括密封安装孔ⅰ1201、内螺纹ⅰ1202、下入通道ⅰ1203导向定位孔1208,可使光纤下入第二环空,第二光纤孔包括密封安装孔ⅱ1204、内螺纹ⅱ1205、下入通道ⅱ1206,可使光纤下入第三环空。
142.第一光纤通道密封组件包括安装在第一光纤孔中的金属垫圈ⅰ31、柔性石墨垫圈ⅰ32、空心六角螺杆ⅰ33和六角螺母ⅰ34;空心六角螺杆ⅰ33用于压紧金属垫圈ⅰ31和柔性石墨垫圈ⅰ32,六角螺母ⅰ34用于在压紧后进行锁紧;第二光纤通道密封组件包括金属垫圈ⅱ15、柔性石墨垫圈ⅱ16、空心六角螺杆ⅱ14和六角螺母ⅱ13;空心六角螺杆ⅱ14用于压紧金属垫圈ⅱ15和柔性石墨垫圈ⅱ16,六角螺母ⅱ13用于在压紧后进行锁紧。其中,金属垫圈和柔性石墨垫圈的数量不限于1个,比如可以两个金属垫圈与柔性石墨垫圈搭配,安装时,先放入一个金属垫圈,再放入柔性石墨垫圈,再放入另一个金属垫圈。当然也可以是其他的搭配方式,只要能够实现密封即可。
143.异径接头台阶通孔分为上、中、下三段,下段的直径大于中段的直径,中段的直径大于上段的直径,其中:下段与第一光纤孔和第二光纤孔连通;中段与芯轴悬挂器的上部配合,且与芯轴悬挂器上部套装的石墨垫圈配合实现对第三环空的密封;上段与下入井筒的双层连续管之间形成第三环空的一部分。异径接头下法兰设置有至少一个异径接头试压孔
13。
151.油管头单元包括油管头四通19、芯轴悬挂器25,还包括顶丝ⅰ18、顶丝压帽ⅰ27、密封压盖29;油管头四通19与法兰异径接头12通过法兰连接,油管头四通19上设置有台阶ⅰ1901,油管头四通19上端通过螺纹连接安装有顶丝压帽ⅰ17,顶丝ⅰ18穿过顶丝压帽ⅱ17通过螺纹连接在油管头四通19上,油管头四通19两侧分别与两个闸阀通过法兰连接,油管头四通19下端安装有bt密封圈20;芯轴悬挂器25安装在台阶ⅰ1901上实现径向固定,芯轴悬挂器25与油管头四通19之间为间隙配合,在芯轴悬挂器25与油管头四通19之间安装有柔性石墨垫圈ⅳ26,密封压盖29通过螺栓连接在芯轴悬挂器25上端部,通过螺栓的旋紧放松与顶丝ⅰ的旋紧放松实现密封压盖对柔性石墨垫圈的压紧与放松;在芯轴悬挂器25设有一处光纤下入导向通道且安装有光纤下入通道高压密封结构,导向管30通过导向定位孔1208以及密封安装孔ⅲ2502定位安装在芯轴悬挂器25以及法兰异径接头12之间。
152.套管头单元包括套管头四通21,卡瓦悬挂器22,还包括顶丝ⅱ23、顶丝压帽ⅱ24,套管头四通21与油管头四通19通过法兰连接,套管头四通21上设置有台阶ⅱ2101,套管头四通21上端通过螺纹连接安装有顶丝压帽ⅱ24,顶丝ⅱ23穿过顶丝压帽ⅱ24通过螺纹连接在套管头四通21上,套管头四通21两侧分别与一个闸阀通过法兰连接;卡瓦悬挂器22安装在台阶ⅱ2101实现径向固定;双层连续管39下入井筒后从双层连续管的动密封单元穿过,经过小四通6、双层闸板防喷器组、油管头单元,套管头单元到达井底;生产套管38通过螺纹连接安装在芯轴悬挂器25上,穿过油管头四通19、套管头四通21到达井底;技术套管37安装在卡瓦悬挂器22上,通过卡瓦悬挂器22夹紧固定,经过套管头单元到达井底;表层套管36通过螺纹连接安装在套管头四通21下部。
153.法兰异径接头12上设有密封安装孔ⅰ1201、内螺纹ⅰ1202、下入通道ⅰ1203、密封安装孔ⅱ1204、内螺纹ⅱ1205、下入通道ⅱ1206、试压孔ⅰ1207,导向定位孔1208,其中密封安装孔ⅰ1201、内螺纹ⅰ1202、下入通道ⅰ1203导向定位孔1208形成第一处光纤下入通道,密封安装孔ⅱ1204、内螺纹ⅱ1205、下入通道ⅱ1206形成第二处光纤下入通道;密封安装孔ⅰ1201轴线与注入井口主通道轴线夹角为25
°
、密封安装孔ⅱ1204轴线与注入井口主通道轴向夹角为35
°
;在法兰异径接头12上的密封安装孔ⅰ1201内依次放入金属垫圈ⅰ31、柔性石墨垫圈ⅰ32、金属垫圈ⅰ31,通过内螺纹ⅰ1202安装空心六角螺杆ⅰ33,在空心六角螺杆ⅰ33上安装六角螺母ⅰ34,通过旋紧空心六角螺杆ⅰ33与六角螺母ⅰ34压紧柔性石墨垫圈ⅰ32使第一处高压密封结构工作;在法兰异径接头12上的密封安装孔ⅱ1204内依次放入金属垫圈ⅱ15、柔性石墨垫圈ⅱ16、金属垫圈ⅱ15,通过内螺纹ⅱ1205安装空心六角螺杆ⅱ14,在空心六角螺杆ⅱ14上安装六角螺母ⅱ13通过旋紧空心六角螺杆ⅱ14与六角螺母ⅱ13压紧柔性石墨垫圈ⅱ16使第二处高压密封结构工作。
154.油管头四通19上设有台阶ⅰ1901、两侧设有阀拆卸堵螺纹ⅱ1902、下部预留有防抬升空间l1,设置有防抬升台阶1903、两个注脂孔1904、两个密封圈槽1905、试压孔ⅱ1906。
155.芯轴悬挂器25设有8个螺纹孔2501、设有密封圈安装孔ⅲ2502、导向孔2503、下部设有连接内螺纹ⅳ2504,其中密封圈安装孔ⅲ2502、导向孔2503组成光纤下入导向通道,在密封安装孔ⅲ2502里依次放入金属垫圈ⅲ27、柔性石墨垫圈ⅲ28、金属垫圈ⅲ27,当法兰异径接头12与油管头四通19连接时,导向管30压紧金属垫圈27使高压密封结构工作。
156.套管头四通21上设置有台阶ⅱ2101,两侧设置有阀拆卸堵螺纹ⅲ2102。
157.本发明实施例还提供一种地下煤炭气化系统,其结构如图11所示,包括:生产井口装置200和注入井口装置100;
158.注入井口装置100安装在地下煤藏的第一井口处,用于注入煤炭气化所需的反应原料;
159.生产井口装置200安装在地下煤藏的第二井口处,用于输出煤炭气化反应得到的气化产物。
160.地下煤藏可以有不止一个井口,不同的井口地下是可连通,可以在一个井口处安装注入井口装置100,一个井口安装生产井口装置,两者安装后都可以在井口对井筒形成密封,保证井下的气密性,以便注入气体或液体等各种原料。如图11所示的,注入井安装注入井口装置100,生产井安装生产井口装置200,注入井和生产井都与燃烧腔连通。
161.基于同一发明构思,本发明实施例提供一种地下煤炭气化方法,使用上述注入井口装置实现,其流程如图12所示,包括如下步骤:
162.步骤s101:将注入井口装置安装在井口处并下入双层连续管。
163.注入井口装置安装在井口处,通过动密封单元与下入井筒的双层连续管实现动密封,可以在另外的井口处安装生产井口装置,生产井口装置也有密封,从而使整个地下空间形成密封空间。注入井口装置中的第二环空连接第二注入通道,通过第二注入通道中的闸阀控制原料的注入,通过第二注入通道中的压力表控制注入压力;第三环空连接第三注入通道,通过第三注入通道中的闸阀控制原料的注入,通过第三注入通道中的压力表控制注入压力。
164.步骤s102:注入井口装置和双层连续管中注入氮气将煤层中的水和空气排出;
165.可以先将煤层中的水排出,然后再将煤层中的空气排除,可以通过注入井口装置和生产井口装置的配合实现。排水时,注入井口装置的第二环空和双层连续管注入氮气,生产井口装置注入空气,将煤层中的水从注入井口装置的第三环空排出;排水完毕后,第二环空、第三环空和双层连续管注入氮气,将煤层中的空气从生产井口装置排出。将水和空气排出以便进行后续的点火和燃烧。当然排出煤层中的水和空气时,如果与煤层连通的注入井、生产井等井筒中有水和空气,也会一并排出。
166.步骤s103:从双层连续管内管加入点火燃料,由氮气推送至井底,双层连续管内外管环空停止注入氮气变为注入氧气,点火燃料点火,氧气作为助燃剂,点燃井筒下的煤层;
167.煤层中的水和空气排完后,可以往井筒中加入点火燃料,进行点火,点火燃料可以根据需要选择,通过气体推送至井底,以便引燃地下煤藏中的煤炭。
168.步骤s104:煤层燃烧稳定后,双层连续管内管停止注入点火燃料、第三环空停止注入氮气变为注入水作为反应燃料,得到气化产物。
169.在地下煤藏中通过燃烧反应使地下煤藏中的煤炭气化,得到气化产物后,可以通过生产井输出,输出的气化产物可以进行储存或使用。
170.本发明实施例还提供上述地下煤炭气化方法一种具体实现流程,如图13所示,包括如下步骤:
171.步骤s201:将注入井口装置安装在井口处并下入双层连续管。
172.步骤s202:测试注入井口装置的密封性。密封性测试合格后,即密封性良好时,执行步骤s203;否则执行步骤s209。
173.通过油管头单元中的油管头试压孔和光纤接入单元中的异径接头试压孔测试注入井口装置的密封性。
174.步骤s203:注入井口装置的第二环空和双层连续管注入氮气,生产井口装置注入空气,将煤层中的水从注入井口装置的第三环空排出。
175.注入井口装置从双层连续管39内管、双层连续管39外管、油管头四通19两侧通道经第二环空注入氮气,从生产井口装置注入空气,将煤层中的水通过双层连续管39与生产套管38之间的第三环空,经小四通6两侧通道排出井口外。
176.步骤s204:排水完毕后,第二环空、第三环空和双层连续管注入氮气,将煤层中的空气从生产井口装置排出。
177.注入井口装置从双层连续管39、小四通6两侧通道经第三环空、油管头四通19两侧经第二环空均注入氮气,将井筒内的空气经生产井口装置排出。
178.步骤s205:从双层连续管内管加入点火燃料,由氮气推送至井底,双层连续管内外管环空停止注入氮气变为注入氧气,点火燃料点火,氧气作为助燃剂,点燃井筒下的煤层。
179.注入井口装置从小四通6两侧通道经第三环空、油管头四通19两侧通道经第二环空注入氮气,从双层连续管39内管注入氮气与点火燃料,由氮气推送点火燃料至井底,双层连续管39内外管环空通道注入氧气,进行引火助燃。
180.步骤s206:煤层燃烧稳定后,双层连续管内管停止注入点火燃料、第三环空停止注入氮气变为注入水作为反应燃料,得到气化产物。
181.当井底煤层燃烧稳定后,双层连续管39内管停止点火燃料注入,小四通6两侧通道停止氮气注入,从双层连续管39内管注入氮气,小四通6两侧通道经第三环空注入水,水经过生产套管38到达井底,作为反应原料开始参与煤炭气化,通过注入氧气的量控制气化产物组分达标后,气化稳定进行。当一处燃烧腔内煤层气化完成,通过拖动双层连续管39改变注入氧气的位置来改变燃烧腔的位置,动密封单元能够保证拖动过程中双层连续管和注入井口装置之间保持密封状态。
182.在一些可选的实施例中,上述方法还包括下列步骤之一:
183.步骤s207:当出现异常需要短时间停止煤炭气化时,第三环空停止注入水变为注入氮气,维持煤层低限度燃烧,待异常排除后,第三环空停止注入氮气变为注入水,继续煤炭气化。
184.本步骤适用气化运行出现异常需要短时间关停时,小四通6两侧通道停止水的注入,小四通6两侧通道经第三环空开始注入氮气,双层连续管39内管继续注入氧气以维持井底煤层最低限度燃烧,系统故障排出后,小四通两侧通道停止氮气的注入而恢复注入水,重新开始气化进程,无需重复点火。
185.步骤s208:当需要长时间停止煤炭气化时,第二环空、第三环空和双层连续管注入氮气第三环空停止注入水变为注入氮气,使地下煤层停止燃烧。
186.本步骤适用气化运行出现异常需要较长时间关停时,地下煤层停止燃烧,双层连续管内管、内外管环空、小四通两侧通道、油管头四通两侧通道均注入氮气,维持井筒内气体循环,待系统故障排出后,无需重新气举排水,只需重复步骤s205、s206重新开启气化进程。
187.步骤s209:结束或进行检修后重新测试。
188.上述各步骤中,各种燃料注入量可以通过各闸阀和单向阀控制,可以通过测量仪器,比如压力表等测试控制压力。
189.本发明实施例还提供一种注入井口装置在地下煤炭气化反应中的应用。
190.上述注入井口装置在用于地下煤炭气化时,可以包括组装阶段和开采阶段。其中:
191.组装阶段:
192.套管头四通21与表层套管36通过螺纹连接,卡瓦悬挂器22安装在台阶ⅱ上,顶丝ⅱ23与顶丝压帽ⅱ24通过螺纹连接安装套管头四通21上,两侧的闸阀通过法兰分别安装在套管头四通21两侧,至此套管头单元组装完成;油管头四通19下端通过法兰与套管头四通21上端连接,油管头四通19两侧通过法兰连接分别安装两个闸阀,技术套管37穿过油管头四通19上部到达bt密封圈20处,通过拧紧套管头四通21上的顶丝ⅱ23使卡瓦悬挂器22夹紧技术套管37,通过油管头四通19下部注脂孔注入密封脂与bt密封圈20一起密封表层套管36与技术套管37之间环空,即第一环空。生产套管38穿过油管头四通19、套管头四通21到达井底,芯轴悬挂器25安放在台阶ⅰ上通过螺纹与生产套管38连接,在芯轴悬挂器25的密封安装孔ⅲ内从下而上依次放置金属垫圈、柔性石墨垫圈、金属垫圈,导向管30一端安装在密封安装孔ⅲ中,顶丝ⅰ18与顶丝压帽ⅰ17通过螺纹连接安装油管头四通19上,至此油管头单元组装完成;调整法兰异径接头12的位置使得导向管30另一端对准导向定位孔,在法兰异径接头12上的密封安装孔ⅰ与密封安装孔ⅱ内从下而上依次放置金属垫圈、柔性石墨垫圈、金属垫圈,第一条监测光纤穿过密封安装孔ⅰ、第一光纤下入通道、导向管、密封安装孔ⅲ、导向孔到达技术套管37内,第二条监测光纤穿过密封安装孔ⅱ、第二光纤下入通道、技术套管37到达生产套管38内,空心六角螺杆ⅰ33通过内螺纹ⅰ拧紧在法兰异径接头上压紧密封安装孔ⅰ内的柔性石墨垫圈实现密封,空心六角螺杆ⅱ14通过内螺纹ⅱ拧紧在法兰异径接头上压紧密封安装孔ⅱ内的柔性石墨垫圈实现密封,法兰异径接头通过法兰与油管头四通19连接此时导向管将密封安装孔ⅲ内的柔性石墨垫圈压紧实现密封;双层闸板防喷器组与法兰异径接头12上通过法兰连接;小四通6与双层连续管闸板防喷器组通过法兰连接,小四通6两侧通过法兰连接分别安装两个闸阀;双层连续管动密封单元通过法兰连接在小四通6上。双层连续管穿过双层连续管动密封单元、小四通、双层闸板防喷器组、法兰异径接头、油管头单元、套管头单元到达井底,之后在试压孔ⅰ、试压孔ⅱ处进行密封效果测试,达标后可投入使用。
193.开采阶段:
194.1、控压气举排水与控压气流循环作业:从双层连续管内管、双层连续管外管、油管头四通两侧通道均注入氮气,从生产井口装置注入空气,将煤层中的水与空气通过双层连续管与生产套管之间的环空,经小四通两侧通道排出井口外,之后注入井口装置从双层连续管、小四通两侧通道、油管头四通两侧通道均注入氮气,将煤层中的空气经生产井排出。
195.2、点火控燃作业:注入井口装置从小四通两侧通道、油管头四通两侧通道注入氮气,从双层连续管内管注入氮气与点火燃料,由氮气推送点火燃料至井底,双层连续管内外管环空通道注入氧气,进行引火助燃。根据井下监测数据,分析生产井气体组分等参数变化,判定煤炭是否点燃,并通过调整氧气注入量、注入方式、循环气流速度等进行控制燃烧。
196.3、气化运行作业:当井底燃烧稳定后,双层连续管内管停止点火燃料注入,小四通两侧通道停止氮气注入,从双层连续管内管注入氮气,小四通两侧通道注入水,水经过生产
套管到达井底,作为反应原料开始参与煤炭气化,通过注入氧气的量控制气化产物组分达标后,经生产井输送至地面,气化开始稳定进行。当一处燃烧腔内煤层气化完成,通过拖动双层连续油管来改变燃烧腔的位置。
197.4、短时间停车处理方式:当气化运行出现异常需要短时间关停时,小四通两侧通道停止水的注入,小四通两侧通道开始注入氮气,双层连续管内管继续注入氧气以维持井底煤层最低限度燃烧,系统故障排出后,小四通两侧通道停止氮气的注入而恢复注入水,重新开始气化进程,无需重复点火。
198.5、长时间停车处理方式:当气化运行出现异常需要较长时间关停时,地下煤层停止燃烧,双层连续管内管、内外管环空、小四通两侧通道、油管头四通两侧通道均注入氮气,维持井筒内气体循环,待系统故障排出后,可直接进行点火控燃作业、气化运行作业,无需重新气举排水作业。
199.关于上述实施例中方法、装置和系统,其中相关内容已在一部分中进行了描述的,在其他部分将不做详细阐述说明。
200.本发明实施例的上述装置,是一种地下煤炭气化多通道注入井口装置,通过设置多个注入通道、生产监测通道实现地下煤炭气化工艺所需的多通道高压注入化学试剂的功能,以及完成对各类试剂注入及井底生产状况的实时监测,满足了地下煤炭气化技术中注入井专用井口装置所需要的特殊功能及作用。通过双层的闸板防喷器可在紧急状况下实现井口装置主通道的半封闭与全封闭状态的切换,保证作业安全可实现井口装置可不停机进行更换维护。
201.上述注入井口装置有双层连续管内外管两处注入通道、小四通两侧注入通道、油管头四通两侧注入通道,解决现有井口装置无法满足地下煤炭气化工艺所需要的多通道注入化学试剂的功能;在法兰异径接头上设置了两处监测光纤下入通道,为保证两处光纤顺利下入,两处下入通道的最大曲率没有超过光纤所允许的最大弯曲曲率,在第一处下入通道与芯轴悬挂器之间添加了导向管,保证第一处光纤能快速准确下入到技术套管内,在两处下入通道设置了相应的柔性石墨高压密封结构,解决了现有井口装置缺乏下入通道、下入通道曲率过大、缺乏导向装置,设备下入准确度低的问题。注入井口装置上部设置有双层连续管动密封单元,实现了连续油管在拖动过程中连续油管外管与井口装置之间环空的动密封功能。在油管头四通上预留有技术套管抬升空间l1,使注入井口装置具有防止井口抬升功能。在小四通、油管头四通内均设置有阀拆卸堵螺纹,小四通两侧以及油管头四通两侧的闸阀采用“双翼双阀结构”布置,一侧在生产时用作注入通道,一侧通道用作备用通道或压力监测通道,实现了闸阀灵活配置,在进行闸阀维修更换时不必停车进行,保证了生产效率。例如:当闸阀ⅱ出现故障,关闭闸阀ⅰ,将注入通道接头换至另一侧继续进行作业,此时可对故障闸阀ⅱ进行更换。当闸阀ⅰ出现故障关闭闸阀ⅱ,将阀拆卸堵工具送至阀拆卸堵螺纹处拧紧,将注入通道接头换至另一侧继续作业,此时可对故障闸阀ⅰ进行更换。
202.本发明实施例提供的上述注入井口装置、系统和方法,具有如下有益效果
203.1)、设计有小四通两侧注入通道、双层连续管内外管两处注入通道、油管头两侧注入通道,解决了现有井口装置不具备多通道注入功能的问题。
204.2)、在异径法兰接头上设有两处光纤下入通道与相对应的高压密封装置,且光纤下入通道与井口装置轴线最大夹角小于35
°
,通道最大曲率小于光纤允许弯曲最大曲率,在
异径法兰接头下设置有导向管,两处光纤下入更加迅速简单,能够准确穿过芯轴悬挂器到达技术套管内部,实现井底生产状态的实时监测,解决了现有井口装置缺少监测设备下入通道、下入通道曲率过大、下入准确度低等问题。
205.3)、在注入井口装置上端安装有连续油管动密封装置,实现了在连续油管拖动过程中连续油管与井口装置环空的封堵,满足地下煤炭气化工艺的需求。
206.4)、小四通与油管头四通两侧的闸阀分布采用“双翼双阀”分布,闸阀配置更加灵活,可以减少故障维修时不必要的停车,满足了工艺需求,提高了生产效率。
207.5)、在注入井井口装置中预留有技术套管抬升空间,避免了气化腔内高温流体回流导致套变引起的井口抬升问题。
208.应该明白,公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好,应该理解,过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素,并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
209.在上述的详细描述中,各种特征一起组合在单个的实施方案中,以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图,即,所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反,如所附的权利要求书所反映的那样,本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此,所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中,其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
210.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然,为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此,本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括,”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
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