[发明专利]离心分离与机械破碎式煤屑清理系统及其工作方法

说明书

离心分离与机械破碎式煤屑清理系统，包括两个离心分离装置和两个机械破碎装置，两个离心分离装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的水平井段内左右两端，两个机械破碎装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的左右两个竖直井段内，水平井段的中部内壁上均匀设有与煤层接触的排液缝隙。本发明在U型生产井内先通过离心分离装置对煤层排液中的煤屑初步分离和初步研磨破碎，再通过机械破碎装置对经初步分离后液体中煤屑的二次研磨破碎，保证了混杂有煤屑的液体从U型生产井中排出更顺畅，避免了煤屑堵塞U型生产井，防止造成排液故障，保障了煤层气的高效、连续开采。

技术领域

本发明涉及煤层气排采技术领域，具体的说，涉及一种离心分离与机械破碎式煤屑清理系统及其工作方法。

背景技术

煤层气是煤炭伴生的一种非常规天然气，主要以吸附态存在于煤层基质中，其主要成分是甲烷，作为重要的清洁能源和化工原料，其开采具备巨大的经济价值。

煤层气的开采通常通过排水降压手段，降低储层压力进行煤层气开发，即通过抽排煤储层中的承压水，使得煤层压力降到煤的解吸压力以下，吸附的甲烷解吸为大量游离态甲烷，并通过扩散和流动两种不同的机制运移到井筒，目前，世界成功实现煤层气规模开发利用的国家只有美国、加拿大、澳大利亚和中国。

目前，对于煤粉的处理多是采用过滤的方式处理例如专利201520468822.2公布的一种煤层气井捞煤粉的装置，此类装置都是采用过滤的方法对煤粉进行处理，这样仍然需要考虑煤粉打捞后的后续处理，增加后续工作流程，此外适合我国煤层地质条件的排采生产理论和排采技术设备的研究开展较少，不能满足煤层气开采实际的需要。

煤层气排采设备及其合理选型是保障煤层气井连续稳定排采的重要因素，所用的排采设备必须成熟可靠、持久耐用，此外还要有较大范围的排液能力，通常要求排液速度快，不怕井间干扰，而混杂在排液中的煤屑存在堵塞生产井的风险，并最终导致地层压力回升、裂隙再次被水填充，因此排采设备应具有可靠的防煤屑的措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种离心分离与机械破碎式煤屑清理系统及其工作方法，本发明在U型生产井内先通过离心分离装置对煤层排液中的煤屑初步分离和初步研磨破碎，再通过机械破碎装置对经初步分离后液体中煤屑的二次研磨破碎，保证了混杂有煤屑的液体从U型生产井中排出更顺畅，避免了煤屑堵塞U型生产井，防止造成排液故障，保障了煤层气的高效、连续开采。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

离心分离与机械破碎式煤屑清理系统，包括两个离心分离装置和两个机械破碎装置，两个离心分离装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的水平井段内左右两端，两个机械破碎装置结构相同且左右对称设置在U型生产井的左右两个竖直井段内，水平井段的中部内壁上均匀设有与煤层接触的排液缝隙。