[发明专利]一种基于带压作业的页岩气井井口装置

说明书

本发明公开了一种基于带压作业的页岩气井井口装置，属于页岩气开采技术领域，一种基于带压作业的页岩气井井口装置，包括井口投送器，井口投送器下端固定连接有主控胶皮阀门，井口投送器上端设有丝扣法兰，丝扣法兰与井口投送器螺纹连接，主控胶皮阀门下端固定连接有中转四通管，中转四通管左右两端均固定连接有侧边手动闸阀，中转四通管下侧设有外层套管，可以实现对页岩气井口装置进行改进，使其适用于带压作业的页岩气开采工作，同时井口装置的密封机构可以对开采装置下侧的页岩气进行良好的封闭，随压板状页岩层内部压力提升，增强对页岩气的密封效果，阻隔页岩气的泄漏，减少页岩气资源的浪费和对外界环境的破坏。

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，更具体地说，涉及一种基于带压作业的页岩气井井口装置。

背景技术

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20％～85％。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产页岩气分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

页岩气赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年～50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。

清洁低碳的页岩气能够增加天然气供应、优化能源结构以及缓解减排压力，这样导致其压力高且开采难，而现有页岩气井口装置的结构，其扭矩力大，开启不便，同时整个装置的密封性能不好且使用寿命短，严重制约了我国页岩气能源的发展，中国实用新型公开号为CN205297465U公开了《一种页岩气井口装置》，油管头四通两端分别设有相连的两个第一闸阀和螺纹法兰；螺纹法兰上设有丝堵；油管头四通内设有悬挂器；油管头四通上端设有顶丝；顶丝端部与悬挂器相连，用于防止悬挂器移动；油管头四通上端连接有第二闸阀；第二闸阀上端与液动闸阀相连；液动闸阀为滚珠丝杠阀门；液动闸阀通过变径法兰与第三闸阀相连；第三闸阀与四通下端相连；四通左右两端分别连接有第三闸阀和截流阀；四通上端与第四闸阀相连；第四闸阀上端依次与角式截止阀、压力表缓冲器和压力表相连，本实用新型的页岩气井口装置，其操作方便，具有扭矩力小，开启灵活，密封性能可靠，且噪音小的特点，很好的推动了我国页岩气能源的发展。

上述技术方案虽然可以减小阀门的扭矩，使其更加灵活的开启，同时密封性能可靠，噪音较小，但在应用于页岩气的开采带压作业时，页岩气井口装置的密封性易随着使用年限的增长而降低，部分页岩气井口装置内部的法兰由于内部高压油压气体腐蚀，无法继续对开采装置下侧的页岩气进行良好的密封，同时随着分段水力压裂向板状页岩层内注入填充物后，板状页岩层内部压力提升，原有的页岩气井口装置无法适应新的地下压差，从而造成部分页岩气自井口装置泄漏，既造成了页岩气资源的浪费，又对外界环境造成破坏。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于带压作业的页岩气井井口装置，它可以实现对页岩气井口装置进行改进，使其适用于带压作业的页岩气开采工作，同时井口装置的密封机构可以对开采装置下侧的页岩气进行良好的封闭，随压板状页岩层内部压力提升，增强对页岩气的密封效果，阻隔页岩气的泄漏，减少页岩气资源的浪费和对外界环境的破坏。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。