專利名稱：下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法及套管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤層氣井，特別涉及一種下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法及裝置。
背景技術(shù)：
采動區(qū)地面煤層氣抽采是指在采煤工作面推至地面井一定距離開始并隨著采煤工作面推進(jìn)過程中，在采動卸壓影響下進(jìn)行煤層氣抽采的技術(shù)。采動區(qū)地面煤層氣井多采用三級套管結(jié)構(gòu)，其中一開套管至表土層左右位置，二開套管從地表至彎曲下層帶下部，三開篩管(即生產(chǎn)套管)從二開套管底部至煤層上方3 5m處。由于一開套管和二開套管與鉆桿的連接處在地面，因此一開套管和二開套管的下放難度低，下放和固定較容易。但三開篩管要求懸掛于二開套管下端，因此三開篩管與鉆桿連接的部位深入地下，三開篩管的下放和懸掛難度大；煤層回采后覆巖會下沉，沒有懸掛住的三開篩管就會下沉，影響到抽采煤層氣。而目前用于處理生產(chǎn)套管的懸掛裝置多服務(wù)于石油行業(yè)，其對于煤層氣開發(fā)行業(yè)有其不適用性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法及套管裝置，以解決煤層氣開發(fā)行業(yè)存在的生產(chǎn)套管下放懸掛難度大的問題。本發(fā)明下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，包括以下步驟:
a、預(yù)先在二開套管的下端的內(nèi)側(cè)焊接至少一塊擋塊，然后下放二開套管并固井，待二開套管固定后鉆生產(chǎn)套管下放孔； b、預(yù)先在生產(chǎn)套管上端外側(cè)焊接環(huán)形掛套，并在環(huán)形掛套下側(cè)焊接至少一塊卡塊；
C、通過螺紋連接結(jié)構(gòu)連接生產(chǎn)套管和鉆桿；
d、用鉆桿下放生產(chǎn)套管，待生產(chǎn)套管上卡塊接近二開套管上的擋塊時，通過鉆機緩慢轉(zhuǎn)動鉆桿使卡塊插入擋塊側(cè)部空間中，并將生產(chǎn)套管上的環(huán)形掛套放置在擋塊上端面上；
e、繼續(xù)通過鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿，在擋塊的阻擋作用下，使鉆桿同生產(chǎn)套管分離，上提鉆桿。進(jìn)一步，在步驟c中，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為兩端帶螺紋的螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和鉆桿的螺紋連接方式為:鉆桿正轉(zhuǎn)旋出螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和生產(chǎn)套管的螺紋連接方式為:鉆桿正轉(zhuǎn)，螺紋短節(jié)旋入生產(chǎn)套管；
進(jìn)一步，所述下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法還包括步驟f:通過地面的拉力計檢測生產(chǎn)套管是否下放好。本發(fā)明采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，包括生產(chǎn)套管，所述生產(chǎn)套管的上端外側(cè)設(shè)置有環(huán)形掛套，所述生產(chǎn)套管上在環(huán)形掛套的下端還設(shè)置有至少一塊卡塊，所述生產(chǎn)套管的上端上還設(shè)置有螺紋連接結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為與生產(chǎn)套管螺紋連接的雙頭螺紋短節(jié)，或者所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置在生產(chǎn)套管上端的螺紋副，或者所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為光管端焊接在生產(chǎn)套管上端的單頭螺紋短節(jié)；
進(jìn)一步，所述卡塊為下小上大的錐形塊；
進(jìn)一步，所述卡塊為四個、且卡塊在圓周方向上等間距布置；
進(jìn)一步，所述采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置還包括二開套管，所述二開套管下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有與卡塊側(cè)部空間配合的擋塊；
進(jìn)一步，所述環(huán)形掛套、卡塊和擋塊均由N80鋼材制成；
進(jìn)一步，所述環(huán)形掛套和卡塊焊接在生產(chǎn)套管上，所述擋塊焊接在二開套管上。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法及套管裝置，下放懸掛生產(chǎn)套管不會對鉆進(jìn)三開過程有影響，通過鉆機鉆桿能順利的精確下放懸掛生產(chǎn)套管至預(yù)定位置，且生產(chǎn)套管能被長期穩(wěn)定懸掛，可避免采煤過程中覆巖層移動對生產(chǎn)套管的影響，抽采過程穩(wěn)定；同時下放懸掛工藝簡單，施工方便，安全可靠，具有廣泛的實用性。


圖1為下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的示意 圖2為二開套管和生產(chǎn)套管連接部的橫向剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖所示，本實施例下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，包括以下步驟:
a、預(yù)先在二開套管I的下端的內(nèi)側(cè)焊接至少一塊擋塊2，本實施例中擋塊2為對稱布置的4塊，然后下放二開套管I并固井，待二開套管I固定后鉆生產(chǎn)套管下放孔；
b、預(yù)先在生產(chǎn)套管3上端外側(cè)焊接環(huán)形掛套4，并在環(huán)形掛套4下側(cè)焊接至少一塊卡塊5，本實施例中卡塊5為等間距布置的四塊；
C、通過螺紋連接結(jié)構(gòu)6連接生產(chǎn)套管3和鉆桿7 ；
d、用鉆桿7下放生產(chǎn)套管3，待生產(chǎn)套管3上卡塊5接近二開套管I上的擋塊2時，通過鉆機緩慢轉(zhuǎn)動鉆桿7使卡塊5插入擋塊2側(cè)部空間中，并將生產(chǎn)套管3上的環(huán)形掛套4放置在擋塊2的上端面上；
e、繼續(xù)通過鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿7，在擋塊7的阻擋作用下，使鉆桿7同生產(chǎn)套管3分離，上提鉆桿7，生產(chǎn)套管下放完成。本實施例下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，下放懸掛生產(chǎn)套管不會對鉆進(jìn)三開過程有影響，通過鉆機鉆桿能順利的精確下放懸掛生產(chǎn)套管3至預(yù)定位置，且生產(chǎn)套管3能被長期穩(wěn)定懸掛，可避免采煤過程中覆巖層移動對生產(chǎn)套管3的影響，抽采過程穩(wěn)定；同時下放懸掛工藝簡單，施工方便，安全可靠，具有廣泛的實用性。作為對本實施例的改進(jìn)，本下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，在步驟c中，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)6為兩端帶螺紋的螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和鉆桿的螺紋連接方式為:鉆桿7正轉(zhuǎn)旋出螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和生產(chǎn)套管3的螺紋連接方式為:鉆桿正轉(zhuǎn)，螺紋短節(jié)旋入生產(chǎn)套管3。由于實際情況中，鉆桿7是由多段通過螺紋連接而成，鉆桿7只有在正轉(zhuǎn)情況下各段才能旋緊在一起；若鉆桿反轉(zhuǎn)，則鉆桿各段將會分離；因此本實施例中的螺紋短節(jié)能保證在生產(chǎn)套管3下放到位后，鉆桿7正轉(zhuǎn)能順利退出螺紋短節(jié)并且鉆桿各段能穩(wěn)固連接。同時由于生產(chǎn)套管3在實際中一般為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，本實施例中通過設(shè)置螺紋短節(jié)，可將生產(chǎn)套管3和不規(guī)格的鉆桿連接，通用性性好。當(dāng)然在不同實施方式中，所述螺紋短節(jié)與生產(chǎn)套管3還可焊接成一體，也能實現(xiàn)本發(fā)明目的，這中情況下所述螺紋連接結(jié)構(gòu)6可為單頭螺紋短節(jié)。作為對本實施例的改進(jìn)，本下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，還包括步驟f:通過地面的拉力計8檢測生產(chǎn)套管3是否下放好，若拉力計8顯示的拉力值明顯減少，則說明生產(chǎn)套管3下放情況良好。本實施例采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，包括生產(chǎn)套管3，所述生產(chǎn)套管3的上端外側(cè)設(shè)置有環(huán)形掛套4，所述生產(chǎn)套管3上在環(huán)形掛套4的下端還設(shè)置有至少一塊卡塊5，所述生產(chǎn)套管3的上端上還設(shè)置有螺紋連接結(jié)構(gòu)6。環(huán)形掛套4用于將生產(chǎn)套管3懸掛于二開套管I的下端；螺紋連接結(jié)構(gòu)6用于連接鉆桿，以實現(xiàn)通過鉆桿下方生產(chǎn)套管3 ;卡塊5用于阻止生產(chǎn)套管3在下放到位后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)鉆桿順利從螺紋連接結(jié)構(gòu)6中旋出；本實施例中所述卡塊5為四個、且卡塊5在圓周方向上等間距布置，便于順利找正生產(chǎn)套管3在圓周方向上的位置。作為對本實 施例的改進(jìn)，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)6為與生產(chǎn)套管3螺紋連接的雙頭螺紋短節(jié)，由于現(xiàn)有技術(shù)中的生產(chǎn)套管3均為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置螺紋短節(jié)可方便的將不同規(guī)定的生產(chǎn)套管3和鉆桿匹配。當(dāng)然在不同實施方式中，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)6還可為設(shè)置在生產(chǎn)套管3上端的螺紋副，本結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)套管3可直接和鉆桿連接，結(jié)構(gòu)更簡單，但需要生產(chǎn)專門的生產(chǎn)套管3 ;并且所述螺紋連接結(jié)構(gòu)6還可為光管端焊接在生產(chǎn)套管3上端的單頭螺紋短節(jié)，但在生產(chǎn)套管3上端焊接螺紋短節(jié)工藝較難。作為對本實施的改進(jìn)，所述卡塊5為下小上大的錐形塊，本結(jié)構(gòu)有利于卡塊5的裝配連接，可提高下放生產(chǎn)套管3的工作效率。作為對本實施的改進(jìn)，本采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置還包括二開套管1，所述二開套管I下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有與卡塊5側(cè)部空間配合的擋塊2。在下放生產(chǎn)套管3的過程中，在卡塊5接近擋塊2時，通過鉆機緩慢旋轉(zhuǎn)可快速的使卡塊5找正位置并插入相鄰擋塊2之間，待環(huán)形掛套4放置到擋塊2的上端后，鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿7，生產(chǎn)套管3在擋塊2的阻擋作用下不旋轉(zhuǎn)，螺紋短節(jié)旋緊在生產(chǎn)套管3上，鉆桿7從螺紋短節(jié)上旋出后上提，即實現(xiàn)下放懸掛生產(chǎn)套管3。作為對本實施的改進(jìn)，所述環(huán)形掛套4、卡塊5和擋塊2均由N80鋼材制成，N80鋼密度高，抗壓強，具有良好的焊接性能，可保證生產(chǎn)套管懸掛質(zhì)量。作為對本實施的改進(jìn)，所述環(huán)形掛套4和卡塊5焊接在生產(chǎn)套管3上，所述擋塊2焊接在二開套管I上，焊接質(zhì)量遵照石油輸氣管道焊接工藝評定方法(SY / T0452-2002)的要求執(zhí)行，連接強度高，可保證生產(chǎn)套管長期懸掛連接部為不損壞。通過本實施例采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，可順利實施前述下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，其特征在于:包括以下步驟: a、預(yù)先在二開套管的下端的內(nèi)側(cè)焊接至少一塊擋塊，然后下放二開套管并固井，待二開套管固定后鉆生產(chǎn)套管下放孔； b、預(yù)先在生產(chǎn)套管上端外側(cè)焊接環(huán)形掛套，并在環(huán)形掛套下側(cè)焊接至少一塊卡塊； C、通過螺紋連接結(jié)構(gòu)連接生產(chǎn)套管和鉆桿； d、用鉆桿下放生產(chǎn)套管，待生產(chǎn)套管上卡塊接近二開套管上的擋塊時，通過鉆機緩慢轉(zhuǎn)動鉆桿使卡塊插入擋塊側(cè)部空間中，并將生產(chǎn)套管上的環(huán)形掛套放置在擋塊上端面上； e、繼續(xù)通過鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿，在擋塊的阻擋作用下，使鉆桿同生產(chǎn)套管分離，上提鉆桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，其特征在于:在步驟c中，所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為兩端帶螺紋的螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和鉆桿的螺紋連接方式為:鉆桿正轉(zhuǎn)旋出螺紋短節(jié)；所述螺紋短節(jié)和生產(chǎn)套管的螺紋連接方式為:鉆桿正轉(zhuǎn)，螺紋短節(jié)旋入生產(chǎn)套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，其特征在于:還包括步驟f:通過地面的拉力計檢測生產(chǎn)套管是否下放好。
4.采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，包括生產(chǎn)套管，其特征在于:所述生產(chǎn)套管的上端外側(cè)設(shè)置有環(huán)形掛套，所述生產(chǎn)套管上在環(huán)形掛套的下端還設(shè)置有至少一塊卡塊，所述生產(chǎn)套管的上端上還設(shè)置有螺紋連接結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為與生產(chǎn)套管螺紋連接的雙頭螺紋短節(jié)，或者所述螺紋連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置在生產(chǎn)套管上端的螺紋副，或者所述螺紋連接結(jié)構(gòu)`為光管端焊接在生產(chǎn)套管上端的單頭螺紋短節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:所述卡塊為下小上大的錐形塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:所述卡塊為四個、且卡塊在圓周方向上等間距布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:還包括二開套管，所述二開套管下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有與卡塊側(cè)部空間配合的擋塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:所述環(huán)形掛套、卡塊和擋塊均由N80鋼材制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其特征在于:所述環(huán)形掛套和卡塊焊接在生產(chǎn)套管上，所述擋塊焊接在二開套管上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下放懸掛采動區(qū)地面煤層氣井生產(chǎn)套管的方法，包括步驟a、在二開套管的下端的內(nèi)側(cè)焊接擋塊；b、在生產(chǎn)套管上端外側(cè)焊接環(huán)形掛套和卡塊；c、通過螺紋連接結(jié)構(gòu)連接生產(chǎn)套管和鉆桿；d、用鉆桿下放生產(chǎn)套管，使卡塊插入擋塊側(cè)部空間中，并將環(huán)形掛套放置在擋塊上端面上；e、轉(zhuǎn)動鉆桿使鉆桿同生產(chǎn)套管分離，上提鉆桿；同時還公開了一種采動區(qū)地面煤層氣井套管裝置，其可實現(xiàn)前述下放方法；本發(fā)明下放懸掛生產(chǎn)套管不會對鉆進(jìn)三開過程有影響，通過鉆桿能順利的精確下放懸掛生產(chǎn)套管，且生產(chǎn)套管能被長期穩(wěn)定懸掛，可避免采煤過程中覆巖層移動對生產(chǎn)套管的影響；同時下放懸掛工藝簡單，施工方便，安全可靠，具有廣泛的實用性。
文檔編號E21B23/00GK103233694SQ201310133550
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者胡千庭, 何輝, 孫東玲, 林府進(jìn), 李國富, 孫海濤, 付軍輝, 張軍, 王峰明, 趙小山, 李日富, 雷玉才, 江萬剛, 武文賓, 郭文水, 耿延輝, 晁建偉, 張玉明, 郭恒, 于寶種, 姚峰, 孫銳, 馬正恒, 劉洋, 賈泉敏, 王布川, 程昊 申請人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院, 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司