[发明专利]基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的安全作业方法

权利要求书

1.一种基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的敞井安全作业方法，所述敞井安全作业方法采用基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的安全作业系统来实现对井口可燃气体的抽吸作用，所述安全作业系统包括排沙管线、两个抽吸助排机构、点火装置、注气单元和第一注气管汇，其中，两个抽吸助排机构分别为第一可调式环形抽吸助排机构和第二可调式环形抽吸助排机构，两个抽吸助排机构具有相同的结构，

所述抽吸助排机构包括同轴设置的基础法兰、注气壳体、中芯公管和上芯管，其中，基础法兰具有能够与井口直接连接的左侧部，具有外圆锥面的右侧部，以及沿径向向外凸出的外突出部；注气壳体包括具有第一内径的左侧部、具有第二内径的右侧部和一个或两个以上的注气接头，其中，所述第一内径大于所述第二内径，所述注气壳体的左侧部通过防转动构件与所述基础法兰的外突出部紧固连接，所述注气壳体的右侧部的内圆周设置有第一螺纹，所述注气接头与所述第一内径所对应的空间连通；中芯公管包括插入上芯管的左侧并且通过第一密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触的右侧部，具有第二螺纹的左侧部，以及形成在中芯公管的所述左侧部的内圆周上内圆锥面，其中，所述第二螺纹设置在中芯公管的外壁上且能够与所述第一螺纹配合，以对应于中芯公管的绕轴转动实现中芯公管相对于注气壳体的向左或向右移动，所述内圆锥面能够与所述基础法兰的右侧部的外圆锥面相互配合以形成与所述注气接头连通的可调节的喷射通道，从而对应于中芯公管的所述向左或向右移动相应实现喷射通道的关闭或打开；上芯管具有能够与排砂管线连接的右侧部；

所述注气单元产生惰性气体；

第一可调式环形抽吸助排机构安装井口位置处，所述第一注气管汇将注气单元与第一可调式环形抽吸助排机构的注气接头连接，以在第一可调式环形抽吸助排机构中形成负压抽吸作用，第一注气管汇将惰性气体提供至第一可调式环形抽吸助排机构的喷射通道，以产生相对于第一可调式环形抽吸助排机构的轴向倾斜的喷射气流，从而在第一可调式环形抽吸助排机构的内周壁中形成负压抽吸作用，进而对与第一可调式环形抽吸助排机构连接的井口处的含有可燃气体的流体产生良好的抽吸作用；

所述点火装置设置在排砂管线出口端并能够将从排砂管线排出的可燃气体点燃，

所述安全作业系统还包括第二可调式环形抽吸助排机构和第二注气管汇，所述第二可调式环形抽吸助排机构设置在排砂管线的转弯处；所述第二注气管汇将注气单元产生的惰性气体提供至第二可调式环形抽吸助排机构以在第二可调式环形抽吸助排机构中形成负压抽吸作用，第二注气管汇将惰性气体提供至第二可调式环形抽吸助排机构的喷射通道，以产生相对于第二可调式环形抽吸助排机构的轴向倾斜的喷射气流，从而在第二可调式环形抽吸助排机构的内周壁中形成负压抽吸作用，进而对第二可调式环形抽吸助排机构连接所处的排砂管线的转弯处的固体、气体、液体或混合相产生良好的抽吸作用；

所述安全作业系统还包括第三注气管汇和增压机，所述增压机的进气端通过阀门与注气单元连接，所述第三注气管汇将增压机的出气端与井口连通，且第三注气管汇上设置流量计、立管平板阀、以及泄压撬体，第三注气管汇能够耐受不低于21MPa的高压；

所述作业方法通过第一可调式环形抽吸助排机构向排砂管线内注入惰性气体，在惰性气体向排砂管线出口方向高速流动时，在井口位置产生抽吸力，将地层产出的天然气吸导至排砂管线内，避免天然气溢出井口；第二可调式环形抽吸助排机构产生的抽吸作用进一步为排砂管线内的流体提供抽吸力，降低转弯处对流体造成的局部损失或堆积，使流动更顺畅；

所述作业方法通过两个抽吸助排机构设置提升抽吸力，确保井筒天然气吸导至排砂管线内，而且有利于排沙。

2.根据权利要求1所述的基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的敞井安全作业方法，其特征在于，所述安全作业系统还包括低压闸阀组，所述低压闸阀组设置在注气单元与第一、第二和第三注气管汇之间。

3.根据权利要求1所述的基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的敞井安全作业方法，其特征在于，所述敞井安全作业方法用于氮气钻进作业时地层出预定量天然气的情况。

4.根据权利要求1所述的基于可调式环形抽吸助排井口可燃气的敞井安全作业方法，其特征在于，所述中芯公管还包括能够在外力作用下使中芯公管实现所述绕轴转动的回转配合部。