[实用新型]煤层气井潜液泵智能排采设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于煤层气井的排水采气技术领域。

背景技术

煤层气的开发可以弥补我国洁净能源的严重不足、改善能源结构，遏制煤矿瓦斯灾害，减少采煤过程中的甲烷的直接排放，改善大气环境质量。现有技术中存在通过水泵对煤层气井的排水降压来实现煤层中的气体排出的排水采气方法和设备，现有煤层气排采中使用的水泵有抽油机式活塞泵和潜液离心泵，但离心泵相比抽油机式活塞泵具有对井筒竖直度要求低、易维护、能耗小、抽水连续的优点，如中国专利公开号为CN 101446281A的所公开的一种煤层气井电潜离心泵排采装置，主要由控制器、油管、电缆、电潜离心泵、气液分离器、井口流量调节器、井口压力传感器、井下液位计、排采泵电机组成，该排采装置的控制器可根据井口压力传感器、井下液位计采集的数值，控制排采泵电机和井口流量调节器，达到控制井下液体采出量的目的。

现有的使用了变频器和潜液电泵的煤层气排水采气技术仅能对液体采出量控制，在实际应用中主要存在以下问题：(1)由于在采气时需要不断的从井下向外抽水，随着排水量的增加，井下的压力也会随之下降，排水速度过快将导致地层压力下降过快，而应力敏感性强的储层将极易发生速敏而使煤层气井筒附近煤储层在短时间内受到较为严重的伤害，导致煤层气渗透率急剧降低，阻碍煤储层降压漏斗的扩展，煤层气无法大规模解吸，无法形成长期稳定的单井规格产量，而现有技术中的变频器是通过变频改变转速和排量，是梯形控制，液面下降速度不能适应下降过程中地层应力敏感性变化，加上我国煤层存在着应力敏感性强、渗透偏低的特点，采用现有煤层气排采设备极易使储层受损；(2)当排采时间较长时，由于储层供液量降低，井下液体的排量随之降低，当排量较小时，变频技术对电机的调速能力有限，即使将潜液电机的转速降至最低也无法满足生产所需的最低排量要求，而且作为潜液电机换热介质的排出液体的换热效率也相应降低，这会导致潜液电机的散热条件变差而容易烧损，(3)随着排水量时间的增长，储层供水量逐渐降低，井下液体中的煤灰比重越来越大，井下液体粘度也会增大，不利于向外排水并对水泵运行的畅通造成影响甚至卡泵损坏，水泵损坏又需检泵捞沙而增加成本，且频繁的修井易造成储层伤害进一步影响生产。

另外，现有排采设备的设于井下的井下传感器与控制柜之间通过吊挂的专用的信号传输线缆连接，信号传输线缆较长，经常与井壁或其它设备摩擦，信号传输线缆容易损坏，造成传感器信号无法正常传输，影响生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能控制井下液面下降速度、井下液面高度、在井下液体粘稠时对井下液体稀释的煤层气井潜液泵智能排采设备。

本实用新型的煤层气井潜液泵智能排采设备的技术方案是：一种煤层气井潜液泵智能排采设备，包括排水装置，排水装置包括潜液泵、排水管、连接在排水管出水端的排水电动阀、潜液电机、传感器、根据传感器信号控制潜液电机转速及排水电动阀开度的控制柜，还包括补水装置，补水装置包括由所述控制柜控制供水流量的供水装置和连接在供水装置出水口的补水管，补水管的出口设于井下潜液泵附近。

所述供水装置包括带有净水装置的蓄水罐，蓄水罐的出水口上设有由控制柜控制开度的补水电动阀。

所述蓄水罐的进水口与排水管的出水口通过管路连通，蓄水罐的进水口上设有由控制柜控制开闭的蓄水电磁阀，所述净水装置设置于蓄水罐内和/或蓄水罐外的排水管与蓄水罐之间的连接管路上。

所述净水装置包括连接于排水管出水口与蓄水罐进水口之间悬浊液分离装置，所述悬浊液分离装置包括中空的液体容器，该液体容器的空腔下部设有凝聚沉淀分离腔，所述液体容器的空腔内除去凝聚沉淀分离腔的空间为滤液腔，所述凝聚沉淀分离腔的上部设有过滤层，所述液体容器的底部设有与凝聚沉淀分离腔相连通的排污口，所述液体容器上还具有靠上的出液口和靠下的进液口，所述出液口与滤液腔连通，所述进液口与凝聚沉淀分离腔连通；所述凝聚沉淀分离腔内转动装配有螺旋分离轴，该螺旋分离轴沿竖直方向设置；所述排污口上设有由控制柜控制开闭的排污电磁阀。

还包括用于装配在煤层气井井口的井口装置，所述井口装置包括用于与井口密封配合的井口装置主体，该井口装置主体内设置有轴线与该井口装置主体的轴线平行的排水管通孔、补水管通孔、电缆通槽分别供对应的排水管、补水管、电源电缆穿装。