[实用新型]钻井套管装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤炭地下气化技术领域，尤其是指一种钻井套管装置。

背景技术

煤炭地下气化技术主要是指煤、焦炭或者半焦等固体燃料在高温常压或者加压条件下与气化剂发生反应，转化为气体产物或少量残渣的过程。所述气化剂主要是水蒸气、空气(或者氧气)或者它们的混合气。煤炭气化过程可用于生产燃料煤气，作为工业窑炉用气或者城市煤气，也可用于制造混合气，作为合成氨、合成甲醇和合成液体燃料的原料，因此煤炭气化技术是煤化工的重要技术之一。

目前常用的煤炭地下气化技术一般在原始煤层中通过从地面打煤层钻孔实现，由于钻孔的施工需要穿过地下的含水层，为了避免所述含水层中的水向钻孔内渗漏，需要通过水泥固定钻孔后形成的井，且在井中设置钢质套管，从而阻断含水层与钻孔内的联系。煤炭地下气化产品的成本构成中，钻井费用占有很高的比重，而套管费用又在钻井费用中占很大的比例。所述钻井套管是指用于支撑钻井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个钻井的正常运行。在目前煤炭地下气化的实际工作中，钻井在完成使命后，一般处于环保观测、废弃或封堵等状态，而很少对套管进行回收和再利用。制约钻井套管回收的主要问题之一是目前尚没有一种既满足工艺要求又利于钻井套管回收的钻井套管结构。

为了克服上述问题，现有文献提供了煤炭地下气化出气孔双套管换热装置及保护方法，该方法是由地面向煤层打的钻孔，形成固井固定在地层中；钻孔内沿固井井壁放置双套管，所述双套管包括内套管和外套管，内套管和外套管之间设有环形间隙，外套管深度小于内套管深度，外套管底部与内套管之间用环形连接板焊接，内套管外侧焊接注水管，构成双套管换热装置；由注水管注入常温水，由内套管和外套管的环形空间排出热水或水蒸气到地面使用，当气化过程结束后，在外套管底部以上切断内套管，回收内套管和注水管。上述文献虽然实现降低了套管温度，有利于套管稳定，延长了钻孔的使用寿命，回收了煤气显热，提高气化过程热效率，且内套管、注水管可回收，降低了钻孔成本。但是上述装置还是存在以下问题：由于所述外套管的内圆周壁均套接在所述内套管的外圆周壁上，回收内套管时，仅能回收与所述外套管相互套接的部分，导致回收内套管的数量有限，再者，所述外套管的外圆周壁都需要固定在钻孔内，不但固井时间较长，而且工作效率低。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中所述双套管回收时回收的套管数量有限从而提供一种不但固井时间短且套管的大部分都能回收利用的钻井套管装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所述的一种钻井套管装置，设置于钻井孔内，包括外套管以及位于所述外套管内部的内套管，所述外套管和所述内套管相互套接，且所述外套管的内径大于所述内套管的外径，所述外套管与所述钻井孔的井壁之间设有环状空隙。

在本实用新型的一个实施例中，所述外套管的底部和所述内套管的顶部相互套接。

在本实用新型的一个实施例中，所述外套管的底部固定在所述钻井孔内，所述内套管上顶部以下的位置均固定在所述钻井孔内。

在本实用新型的一个实施例中，所述外套管的底部在所述环状空隙内设有阻挡件，所述内套管上顶部以下的位置均固定在所述钻井孔内。

在本实用新型的一个实施例中，所述阻挡件是胶塞。

在本实用新型的一个实施例中，所述外套管接触地面的位置设有硬化面，且所述硬化面与所述外套管之间设有缝隙。

在本实用新型的一个实施例中，所述硬化面上沿所述外套管的圆周设有若干个注水孔，所述注水孔与所述环状空隙相通。

在本实用新型的一个实施例中，所述硬化面上设有支撑所述外套管的支撑架。

在本实用新型的一个实施例中，所述硬化面内包含有硬化材料，所述硬化材料是钢筋混凝土材料。

在本实用新型的一个实施例中，所述硬化面的硬化面积应不小于钻井套管回收中配套钻机在钻井井口安装所需的面积。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

在本实用新型的钻井套管装置中，所述外套管与所述钻井孔的井壁之间设有环状空隙，所述外套管的外圆周壁不必全部固定在所述钻井孔内，从而使所述双套管的固井时间短且能提高工作效率；当所述双套管使用完毕后，由于所述外套管与所述钻井孔的井壁之间存在空间，因此可以使用钻井套管切割设备直接对所述外套管进行切割，从而实现对所述套管的回收利用。

附图说明