一种地面瓦斯钻井洗井设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种地面瓦斯钻井洗井设备，所述洗井钻杆依次套设在所述洗井套管和花管内，所述活塞射流洗井器包括活塞压水盘和旋流管，所述活塞射流洗井器位于所述花管内，所述活塞压水盘固定在旋流管的顶部，所述旋流管和杆体相互连通，所述旋流管上开设旋流孔，所述洗井套管位于所述花管之上，所述花管位于待洗井段内，所述花管上开设多个洗井通孔，所述活塞压水盘间隙配合在所述花管的内壁。本实用新型的洗井设备能够把进水流阻挡在活塞压水盘下，使水流不能直接从花管内部返出，只能从洗井通孔外部绕过活塞压水盘，从活塞压水盘上部进入花管返入洗井套管流出地面，可以有效地清洗花管段井壁泥浆。
【专利说明】
一种地面瓦斯钻井洗井设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种矿井的洗井设备，尤其涉及的是一种地面瓦斯钻井洗井设备。
【背景技术】
[0002]矿区不仅有丰富的煤炭资源，同时蕴藏着丰富的煤层气资源。通过在施工地面瓦斯抽采钻井，从地面施工钻井至开采煤层，利用采动导致的上覆煤层应力释放并产生的“卸压增透增流”效应，通过地面栗站抽采本煤层和邻近层受采动影响产生的卸压瓦斯和采空区瓦斯，既能降低回采工作面瓦斯涌出量，同时又能消除邻近煤层突出危险性的措施，有利于矿井的开、抽、掘、采平衡，对于矿井生产效率和经济效益的提高有显著的促动作用。经过多年的发展，施工工艺不断更新完善，钻井成孔效率越来越高，其中洗井工作是提高瓦斯钻井出气量的关键工序。随着钻井结构的升级，地面瓦斯抽采钻井出气层段的井径越大，出气截面积越大，出气效果越来越好。然而井径越大，花管与井径的间隙越大，特别是掏穴后超大的井壁，再加上井深、栗压等因素的限制，对花管外部孔壁的清洗越来越困难，传统的洗井工艺已不能满足新型钻井结构对洗井质量的要求。
[0003]传统的洗井工艺主要是先后采用以下三种洗井方法进行联合洗井:1、化学浸泡:将洗井钻杆下至井底，用清水彻底更换井内泥浆，再把调配好的碱性水溶液抵入花管段，浸泡24小时，破坏井内泥浆性能。2、高压射流冲洗:用高压水流冲洗，直到返流清水。3、活塞洗井:用活塞在套管内连续上下提动，形成压差造成压力激动，破坏井壁泥皮，清洗井的泥浆、沉淀物以及井壁泥皮和含水层孔隙内的堵塞物等，使含水层内流出清水。
[0004]传统的洗井工艺是先下入高压射流洗井器洗井，再下入活塞洗井器洗井，2次起下钻辅助时间长，纯洗井时间至少48小时;新型洗井工艺只要一次下入活塞射流洗井器，在花管内对出气层逐段进行冲洗，纯洗井时间小于24小时。
[0005]传统的活塞洗井是把洗井器下至套管内，并在套管内上下窜动，对钻塔载荷、提引系统、动力系统等钻探设备性能要求很高，且套管与活塞接触产生的阻力对套管和钻具会造成损害，另外，若花管段岩层含水层裂隙水量少，活塞提动抽不出水，则达不到活塞洗井的目的。
[0006]传统高压射流洗井器，大部分进水流直接从花管内部返出，只有少量高压水流进入花管外部，水动力严重流失，洗井效率低，效果差。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种地面瓦斯钻井洗井设备，能够有效的进行洗井。
[0008]本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括洗井钻杆、洗井套管、活塞射流洗井器和花管;所述洗井钻杆依次套设在所述洗井套管和花管内，所述洗井套管卡设在花管上，所述活塞射流洗井器包括活塞压水盘和旋流管，所述活塞射流洗井器位于所述花管内，所述活塞压水盘固定在旋流管的顶部，所述旋流管和杆体相互连通，所述旋流管上开设旋流孔，所述洗井套管位于所述花管之上，所述花管位于待洗井段内，所述花管上开设多个洗井通孔，所述活塞压水盘间隙配合在所述花管的内壁。
[0009]为了实现可拆卸，所述旋流管螺设在洗井钻杆上。
[0010]为了实现高压水流的栗入，所述洗井钻杆的顶部连接清水栗。
[0011]为了实现活塞压水盘的快速下压，所述洗井钻杆的顶部设有动力机构。
[0012]所述洗井套管的顶部连接污水池。将洗出的污水顺利引导出去。
[0013]所述旋流管和杆体的直径一致。便于加工。
[0014]所述活塞压水盘焊接在所述旋流管上。加工简单，能够单独加工活塞压水盘然后再焊接到旋流管上。
[0015]地面瓦斯钻井的作用是通过洗井套管和花管连接下入井内，花管下置在出气层段，通过地面抽采设备连接洗井套管抽采井内瓦斯气。
[0016]洗井是将洗井介质(清水)注入井内，把井内的残留物质携带至地面，使气体涌出通道更畅通，从而更利于释放瓦斯气体。
[0017]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型的活塞压水盘和旋流管在花管内，洗井通孔是水流卸压通道，提动洗井钻杆不会形成压差损害套管及钻具。本实用新型的洗井设备能够把进水流阻挡在活塞压水盘下，使水流不能直接从花管内部返出，只能从洗井通孔外部绕过活塞压水盘，从活塞压水盘上部进入花管返入洗井套管流出地面，可以有效地清洗花管段井壁泥浆。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构不意图；
[0019]图2是活塞射流洗井器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]如图1和图2所示，本实施例包括洗井钻杆1、洗井套管2、活塞射流洗井器3和花管4;所述洗井钻杆I依次套设在所述洗井套管2和花管4内，所述洗井套管2卡设在花管4上，所述活塞射流洗井器3包括活塞压水盘31和旋流管32，所述活塞射流洗井器3位于所述花管4内，所述活塞压水盘31焊接在旋流管32的顶部，所述旋流管32和杆体相互连通，所述旋流管32上开设旋流孔33，所述洗井套管2位于所述花管4之上，所述花管4位于待洗井段8内，所述花管4上开设多个洗井通孔41，所述活塞压水盘31间隙配合在所述花管4的内壁。
[0022]为了实现可拆卸，所述旋流管32螺设在洗井钻杆I上。
[0023]为了实现高压水流的栗入，所述洗井钻杆I的顶部连接清水栗5。
[0024]为了实现活塞压水盘31的快速下压，所述洗井钻杆I的顶部设有动力机构6，本实施例的动力机构6为卷扬设备。
[0025]所述洗井套管2的顶部连接污水池7。将洗出的污水顺利引导出去。
[0026]所述旋流管32和杆体的直径一致。便于加工。
[0027]本实施例的活塞射流洗井器3整体为长度2.0m，直径Φ 73mm，洗井钻杆I的直径Φ7 3mm ο
[0028]本实施例工作过程如下:
[0029]1、活塞射流洗井器3连接在洗井钻杆I底部下至花管4底口 ；
[0030]2、清水栗5大栗量压入清水，喷射出高压水射流，水流遇到活塞压水盘31阻挡，只能从洗井通孔41外部流动至活塞压水盘31上部进入花管4，从而形成以洗井钻杆I为进水管，洗井套管2为出水管，洗井通孔41为路径的循环通道。同时，活塞压水盘31快速下压以增加水流量扩大冲刷花管4外部井壁的范围，能彻底清洗钻井重点部位-花管4段井壁泥浆，以此达到洗井的最佳效果；
[0031 ] 3、从花管4底口由下而上或由上而下冲洗花管4段井壁，直至井口返出清水。
[0032]对本实用新型的设备进行对比试验:
[0033]首先采用传统的洗井工艺进行高压射流洗井和活塞洗井，直至井口返清水，然后再使用本实用新型的洗井设备进行活塞压水射流洗井，原本返出井口的清水又变浑浊了。试验证明，新型洗井工艺冲洗的有效范围更广，清洗井壁更彻底，效果更好;整个设备实用、高效、成本低、用时少，可完全取代传统的高压射流洗井和活塞洗井工艺。
[0034]本实用新型的洗井设备可以完全替代活塞洗井、高压射流洗井等传统洗井工艺，洗井效果更加明显。按人工、油料、效率、安全、质量等方面综合评价，单井可创经济效益5万元左右，按一年30 口钻井计算，每年可创经济效益150万元。该成果适用领域广，不仅适用于地面瓦斯钻井，还适用于其它下置花管4并需要进行洗孔的钻井，如水文井等，其效果满足洗井质量要求，工艺简单、成本低、用时少、是目前最简洁高效的洗井工艺。该创新成果在推动地面瓦斯钻井技术发展工作中将起到重要实质作用，其经济效益不可估量。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，包括洗井钻杆、洗井套管、活塞射流洗井器和花管;所述洗井钻杆依次套设在所述洗井套管和花管内，所述洗井套管卡设在花管上，所述活塞射流洗井器包括活塞压水盘和旋流管，所述活塞射流洗井器位于所述花管内，所述活塞压水盘固定在旋流管的顶部，所述旋流管和杆体相互连通，所述旋流管上开设旋流孔，所述洗井套管位于所述花管之上，所述花管位于待洗井段内，所述花管上开设多个洗井通孔，所述活塞压水盘间隙配合在所述花管的内壁。2.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述旋流管螺设在洗井钻杆上。3.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述洗井钻杆的顶部连接清水栗。4.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述洗井钻杆的顶部设有动力机构。5.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述洗井套管的顶部连接污水池。6.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述旋流管和杆体的直径一致。7.根据权利要求1所述的一种地面瓦斯钻井洗井设备，其特征在于，所述活塞压水盘焊接在所述旋流管上。
【文档编号】E21B21/12GK205532403SQ201620353765
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】周永引, 程志忠, 李传杰, 张德福
【申请人】淮南矿业(集团)有限责任公司