一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置製造方法
2023-05-18 07:40:16
一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，適用於煤層氣井氣體動力作業【技術領域】，主要由除塵器（1）、擴散管（2）、進氣管（3）構成。在氣體動力改造煤儲層的技術施工時，在壓力釋放階段使高流速氣體不直接釋放到空氣中，而是在進氣管（1）的引導下進入擴散管（2），在擴散管（2）內八個擋風板（12）的作用下受到8次減壓作用。氣體通過擋風板（12）上的輔助通風圓孔（5）流向除塵器（1），氣體中的煤（巖）粉或顆粒在擋風板（12）阻攔下掉落並在氣體吹動下通過通煤孔（6）進入除塵器除塵。除塵器（1）內設有4級葉片式旋流板塔盤（7），強制氣體作螺旋上升運動，通過注水管（8）注入的水流形成液流分配到旋流板塔盤（7）的各葉片上被離心力甩至塔壁後流入排水孔（9）。
【專利說明】一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於煤層氣井氣體動力作業【技術領域】，主要涉及一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置。
【背景技術】
[0002]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。其原理是:向煤層氣井內注入高壓空氣，高壓空氣對煤儲層裂隙產生擴張作用，然後進行壓力釋放，這時高流速氣體對煤儲層裂隙產生清洗作用，達到對井內周邊一定範圍內的儲層裂隙進行疏通和擴大的目的，同時也產生新的誘導裂隙，從而增強了煤儲層的滲透性，提高了煤儲層的產氣能力。
[0003]一般來說，氣體動力改造煤儲層工藝過程分為七個階段，包括有:試注階段、初注階段、注入氣體階段、閉壓階段、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，空氣壓縮機將空氣壓縮至煤層氣井內，壓力達到IOMPa以上時，閉壓後進入壓力釋放階段，壓力釋放時大體積、高壓力氣體瞬間釋放，高流速氣體攜帶的井下煤(巖)粉或顆粒、瓦斯氣體直接投放到空氣中，所攜帶的煤(巖)粉或顆粒易與物體碰撞而產生火花，引起瓦斯爆燃，損害施工現場周圍設施並威脅到人身安全。同時，高壓力氣體釋放時的噪音巨大，煤顆粒及粉塵嚴重汙染環境，並影響周邊附近居民生活。至今為止，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。
實用新型內容
[0004]鑑於現有技術中所存在的技術問題，本實用新型設計並公開了一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，旨在氣體動力改造煤儲層的技術施工時，在壓力釋放階段，含有易爆氣體瓦斯的大體積、高壓力、高流速氣體不直接釋放到空氣中，而通過一種能起到降壓、防爆、除塵作用的減壓防爆除塵裝置，以解決現有技術中所存在的問題。為實現上述發明目的，本實用新型所採取的具體技術方案是:一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，主要是由除塵器、擴散管、進氣管構成；其中，形狀為圓柱體的除塵器採用IOmm厚鋼板焊接而成，除塵器分為上中下三段，每一段之間用螺栓連接在一起，除塵器的下段高度尺寸為2600_，除塵器下段的一側設有一個與擴散管連接的進氣口 ；在除塵器下段的底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤；除塵器中段高度尺寸為3000_，除塵器中段內部焊有兩個二級葉片式旋流板塔盤；除塵器上段高度尺寸為1400_，其底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤，上部設置有直徑50mm的注水管；外部形狀為四方錐體的擴散管用IOmm厚鋼板焊接而成，其橫截面為正方形，擴散管由四段組成，每一段之間使用螺栓連接，擴散管管體內部上下面固定部位共焊有8級長方形擋風板，前3級擋風板上邊線與擴散管中軸面重合，後5級擋風板上邊線逐級超出擴散管中軸面的距離分別為30mm、60mm、90mm、120mm、150mm,上下面擋風板上均開有輔助通風圓孔，下面擋風板下端一個角處開有正方形通煤孔；擴散管內表面、擋風板的表面塗有含玻璃鋼絲的PVC防爆樹脂材料薄層；擴散管下部安裝有兩個支腿；進氣管兩端焊有配套的法蘭，一端連接井口裝置的液動閥門，另一端與擴散管連接。所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中除塵器高度尺寸為7000_，直徑尺寸為2400_ ;所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中擴散管長為6000mm,四方錐體上底面邊長為150mm,下底面邊長為900mm ;所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中擋風板上通風圓孔直徑尺寸為25mm,孔距為25mm ;所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中下面擋風板下端的一角處開有的正方形通煤孔的邊長尺寸為120mm ;所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中支腿是三塊厚IOmm長方形鋼板焊接而成，與擴散管使用螺栓連接；所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其中進氣管長度尺寸為IOOOOmm至18000mm，直徑尺寸為139.7mm。
[0005]本實用新型所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，在擴散管的擴散空間逐級擴大，以及擋風板的作用下，大體積、高流速氣體受到8次減壓作用，壓力瞬間可接近大氣壓力；擴散管內表面及擋風板表面上塗有含玻璃鋼絲的PVC防爆樹脂材料薄層，能夠阻止高速運動的煤(巖)粉或顆粒與擴散管或擋風板碰撞產生火花，有效防止瓦斯爆燃；同時，氣體通過擋風板上的輔助通風圓孔及擋風板間的通道流向除塵器，氣體中的一部分煤(巖)粉或顆粒在擋風板的阻攔下會落在擋風板下方並通過通煤孔進入除塵器，擴散管不但消除了氣柱也會使氣體產生絮流，還起到了分離氣體與一部分煤(巖)粉的作用；經過降壓的攜帶有大量煤(巖)粉或顆粒的大體積氣體進入除塵器，通過頂部淋水並旋流除塵，瞬間處理氣體能力達3000m3?6000m3，同時，除塵器擴大的開放的空間可以降低、消除噪音。本實用新型設計合理，在實施氣體動力對煤儲層改造施工時，與井口裝置的液動閥門配套使用，可起到降壓、防爆、除塵的作用，消除了現有技術中因壓力釋放所產生的不安全因素。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0007]圖2是本實用新型中下面擋風板結構示意圖；
[0008]圖3是本實用新型中支腿結構示意圖；
[0009]圖4是本實用新型中旋流板塔盤示意圖；
[0010]圖中:1、除塵器，2、擴散管，3、進氣管，4、擴散管連接口，5、輔助通風圓孔，6、通煤孔，7、旋流板塔盤，8、注水管，9、排水孔，10、進氣口，11、法蘭盤，12、擋風板，13、支腿。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖給出本實用新型的實施方式如下:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，主要是由除塵器1、擴散管2、進氣管3構成；其中形狀為圓柱體的除塵器I採用10_厚鋼板焊接而成。除塵器I整體高度為7000mm，直徑尺寸為2400mm，分為上中下三段，每一段之間用螺栓連接在一起。除塵器I的下段高度尺寸為2600mm，下段的一側設有進氣口 10，進氣口 10與擴散管2通過擴散管連接口 4採用螺栓連接。除塵器I下段的底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤7，除塵器I中段高度尺寸為3000mm，在中段內部焊有兩個二級葉片式旋流板塔盤7。除塵器I上段高度尺寸為1400mm，其底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤7，上部設置有直徑為50mm的注水管8。外形為四方錐體的擴散管2採用IOmm厚鋼板焊接而成，長度為6000_，四方錐體上底面邊長為150mm，下底面邊長為900mm。擴散管2是由四段組成，擴散管2的每一段之間使用螺栓連接。擴散管2每一段管體內上下面都焊有一塊長方形擋風板12，共有8級擋風板，前3級擋風板上邊線與擴散管中軸面重合，後5級擋風板上邊線逐級超出擴散管中軸面的距離分別為30mm、60mm、90mm、120mm、150mm ,使氣流受到8次減壓作用，擋風板12上開有輔助通風圓孔5，輔助通風圓孔5直徑為25mm，孔距為25mm。擴散管2下面擋風板12的下端一個角處開有一個正方形通煤孔6，通煤孔6的邊長尺寸為120mm，擴散管2的內表面、擋風板12的表面上均塗有含玻璃鋼絲的PVC防爆樹脂材料薄層，以防止高速煤(巖)粉或顆粒碰撞產生火花，支腿13為三塊厚IOmm長方形鋼板焊接而成，與擴散管2用螺栓連接。進氣管3長度尺寸為IOOOOmm至18000_，直徑尺寸為139.7_。進氣管3兩端都焊有配套的法蘭盤11，進氣管3的一端通過法蘭盤11連接井口裝置上的液動閥門，另一端通過法蘭盤11與擴散管2連接。在實際操作使用時，空氣壓縮機將3000m3?6000m3體積的空氣壓縮至煤層氣井內，壓力達到IOMPa以上後，迅速開啟液動閥門，進行壓力釋放。高速氣體攜帶煤(巖)粉或顆粒在進氣管3的引導下進入擴散管2，在擴散管2內八個擋風板12的作用下，高速氣流受到8次減壓作用，氣體壓力瞬間接近大氣壓，同時，氣體通過擋風板12上的輔助通風圓孔5流向除塵器1，氣體中的一部分煤(巖)粉或顆粒在擋風板12的阻攔下會掉落在擋風板12的下方，在氣體的吹動下通過通煤孔6進入除塵器I。擴散管2不但清除了氣柱，使氣體產生絮流，還起到了分離氣體和一部分煤(巖)粉或顆粒的作用。氣體進入除塵器I後，除塵器I內有4級葉片式旋流板塔盤7強制氣流作螺旋上升運動，氣流與通過注水管8注入的水流形成液流並從盲板分配到旋流板塔盤7的各葉片上，形成液膜並被氣流噴散成液霧。液霧潤溼煤(巖)粉或顆粒後一起隨氣流旋轉，被離心力甩至旋流板塔盤7的塔壁上，流入排水孔9中。
【權利要求】
1.一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，主要是由除塵器(I)、擴散管(2)、進氣管(3)構成；其中形狀為圓柱體的除塵器(I)採用IOmm厚鋼板焊接而成，除塵器(I)分上中下三段，每一段之間用螺栓連接在一起，除塵器(I)的下段高度尺寸為2600_，除塵器(I)下段的一側設有一個與擴散器(2)連接的進氣口(10)，在除塵器(I)下段的底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤(7);除塵器(I)中段高度尺寸為3000_，除塵器(I)中段內部焊有兩個二級葉片式旋流板塔盤(7);除塵器(I)上段高度尺寸為1400_，其底部焊有一個一級葉片式旋流板塔盤(7)，上部設置有直徑為50mm的注水管(8);外形為四方錐體的擴散管(2)用IOmm厚鋼板焊接而成，其橫截面為正方形，擴散管(2)由四段組成，每一段之間使用螺栓連接，擴散管(2)管體內部上下面上的擋風板(12)上開有輔助通風圓孔(5)，下面擋風板(12)下端一個角處開有一個正方形通煤孔(6)，擴散管(2)下部有兩個支腿(13);進氣管(3)兩端焊有法蘭盤(11)。
2.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:除塵器(I)高度尺寸為7000_，直徑尺寸為2400_。
3.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:擴散管(2)長度尺寸為6000mm，四方錐體上底面邊長尺寸為150mm，下底面邊長為900mmo
4.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:擋風板(12)上輔助通風圓孔(5)直徑尺寸為25mm，孔距為25mm。
5.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:通煤孔(6)邊長尺寸為120mm。
6.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:擋風板(12)共有8級，前3級擋風板上邊線與擴散管中軸面重合，後5級擋風板上邊線逐級超出擴散管中軸面的距離分別為30mm、60mm、90mm、120mm、150mm。
7.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:進氣管(3)長度尺寸為IOOOOmm至18000mm，直徑尺寸為139.7mm。
8.根據權利要求1所述的一種煤層氣井空氣動力儲層改造減壓防爆除塵裝置，其特徵是:擴散管(2)的內表面、擋風板(12)的表面上塗有含玻璃鋼絲的PVC防爆樹脂材料薄層。
【文檔編號】E21F5/00GK203783625SQ201420074160
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】張建奇, 雷華友, 羅銳, 馮躍封, 任貴陽, 高永斌, 朱玉新, 房雪峰, 肖榮軍, 高軍建 申請人:河南省煤田地質局二隊