[发明专利]一种煤层气开发装置

说明书

本发明公开一种煤层气开发装置，包括设置在井眼内的套筒，套筒与井眼的内壁之间填充有水泥层，套筒内设有开发组件，开发组件的顶端设有接管组件，接管组件的顶部连接有升降组件，接管组件可拆卸连接有注水组件，升降组件、注水组件设置在地表；套筒靠近煤层的部分由上而下依次开设有若干注孔组，且若干注孔组贯穿水泥层并与煤层连通；开发组件包括本体，本体的外壁设有若干出水部，套筒内的两侧分别固定有对称设置的滑轨组件，本体靠近滑轨组件的侧壁上设有行走部，行走部与滑轨组件驱动连接；本发明公开的上述装置，整体减少了水力压裂过程中水资源浪费，充分利用了水压并准确注入至注孔位置，便于调整注射点，提高了煤层气开发的工作效率。

技术领域

本发明涉及煤层气压裂开发技术领域，特别是涉及一种煤层气开发装置。

背景技术

煤层中蕴藏一种可燃气体，即煤层气，俗称“瓦斯”，主要成分是甲烷，含量高达95％以上，是优质的能源。长期以来，人们在采煤过程中，为了减少煤矿瓦斯灾害而进行井下瓦斯抽放，大部分排放到大气中去，破坏了生态环境。煤层气有毒、易燃、易爆，对煤矿安全生产危害极大，瓦斯爆炸事故时有发生。采煤前先采出煤层气，对煤层气藏进行科学合理地开发和利用，不仅有利于满足日益增长的能源需求，而且有利于从根本上减少煤矿瓦斯事故，保护生态环境。

煤是由煤基质、割理和孔隙构成，里面有气体和水。煤基质就是煤的主体，一般呈块状，里面有许多肉眼无法看清的孔隙，有的互相联通，有的闭合。割理是较大的煤层裂缝，由于呈交错纹理状，所以称为割理。游离状态的煤层气以自由气体状态赋存在煤层的割理、裂缝、孔隙中，在压力差的作用下可以自由运动，游离气占煤层气的10％～20％。溶解在煤层水中的气体称为溶解气，数量很少，在5％以内。大量的煤层气是以吸附状态吸附在煤的内表面上，这种吸附是物理吸附，这部分煤层气占70％～95％。除了吸附、游离的煤层气外，煤层割理、微小裂缝、孔隙中被水充填，正因如此，需要先把水排出，然后天然气才能开采出来。

水力压裂是煤层气增产的主要方法，即通过水的力量和压力将煤层及其上下的泥岩砂岩压开，使其产生裂缝，沟通离井眼更远地方的煤层气储气层。因为通过钻井，井眼和煤层连通，井筒附近的煤层气易于流入井眼并抽出地面，但毕竟储气量有限，而远处由于裂缝、孔道细小狭窄，煤层气解吸运移较为困难，导致产量有限。因此，需要利用水力压裂来增大原有的裂缝、沟通狭窄的孔道，形成复杂的裂缝网络，沟通远处的储气层，使煤层气都能跑到宽大的裂缝中，总之，道路越通畅，储气量越大，气流量就越大。

然而目前水力压裂的手段主要是通过压力水泵向井眼套筒中灌注水，压力水沿套筒与煤层之间的注孔灌入，然而通过现有的上述方式进行水力压裂，首先会大量浪费水资源，并且将水压浪费在筒内除注孔外的其余部分，注水部位不准确且难以调控，这就会影响到煤层气开发的工作效率，针对上述问题，目前尚未有良好的解决措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤层气开发装置，以解决上述现有技术存在的问题，减少水力压裂过程中水资源浪费，充分利用水压并准确注入至注孔位置，便于调整注射点，提高煤层气开发的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种煤层气开发装置，包括设置在井眼内的套筒，所述套筒与所述井眼的内壁之间填充有水泥层，所述套筒内设有开发组件，所述开发组件的顶端设有接管组件，所述接管组件的顶部连接有升降组件，所述接管组件可拆卸连接有注水组件，所述升降组件、注水组件设置在地表；

所述套筒靠近煤层的部分由上而下依次开设有若干注孔组，若干所述注孔组之间间隔顺序排列，且若干所述注孔组贯穿所述水泥层并与所述煤层连通；

所述开发组件包括本体，所述本体的外壁由上而下依次设有若干出水部，若干所述出水部之间间隔顺序排列，且所述出水部之间的间隔与所述注孔组之间的间隔相等；

所述套筒内的两侧分别固定有对称设置的滑轨组件，所述本体靠近所述滑轨组件的侧壁上设有行走部，所述行走部与所述滑轨组件驱动连接；