[实用新型]一种空气动力改造煤储层介质降温与水雾化装置

说明书

一种空气动力改造煤储层介质降温与水雾化装置，适用于煤层气井储层气体动力改造作业技术领域。本实用新型所述的装置主要由进气管（2），降温管（3）和雾化管（9）构成，高温高压气体由进气管（2）通过降温管（3）入口端的分流钢板（6）分四路进入降温管（3）内，被分流油管（7）与降温管（3）构成的环形空间内充满的循环水进行一次降温；高压气体再通过合流钢板（8）进入雾化管（9），通过雾化管（9）内的两级雾化钢板实现雾化和二次降温，本实用新型设计新颖、操作简便、作业效率高，有效的解决了现有施工作业中高温高压气体造成的人员烫伤、部分仪表设备损坏和高温高压气体易诱发煤粉、瓦斯爆燃的问题。

技术领域

本实用新型属于煤层气井储层气体动力改造作业技术领域，主要涉及一种空气动力改造煤储层介质降温与水雾化装置。

背景技术

在煤层气井中，气体动力对煤储层改造是提高煤层气井产能的一种行之有效的技术手段。其工作原理是：向煤层气井内注入高压空气，高压气体能对煤储层裂隙产生扩张、延伸作用，当压力释放时，高流速气体对煤储层裂隙产生清洗作用，同时也可产生新的诱导裂隙，从而达到改善煤储层渗透性能，提高煤储层产气能力的目的。

一般来说，气体动力改造煤储层工艺过程分为注入气体阶段、闭压观测阶段、压力释放阶段、洗井阶段和改造结果检验阶段。其中在注入气体阶段与洗井阶段，空气压缩机、增压机将空气压缩通过管线注入至煤层气井内，压力达到10MPa以上，由于压缩机压缩气体导致气体压力增大，温度升高。管线中的高温高压气体会产生以下危害：1、导致地面管线温度升高，易烫伤作业人员，造成人身伤害；2、井口装置中的密封胶塞、高压软管、观测仪表等设备易损坏，影响使用寿命，降低作业效率，增加成本；3、洗井作业过程中，在复杂的井底条件下，煤粉与瓦斯达到一定浓度时，高温高流速气体易诱发煤尘、瓦斯爆燃。迄今为止，没有相关配套的装置和技术来解决现有技术中所存在的实际问题。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的技术问题，本实用新型设计并公开了一种空气动力改造煤储层介质降温与水雾化装置，旨在气体动力改造煤储层的技术施工时，在注入气体阶段与洗井阶段，高温高压气体与高压水通过本实用新型所发明设计的介质降温与水雾化装置注入井内，可有效解决现有技术中所存在的不足。为实现上述发明目的，本实用新型所采取的具体技术方案是：一种空气动力改造煤储层介质降温与水雾化装置，主要是由进气管、降温管、雾化管构成；所述的进气管、降温管、雾化管均采用直径尺寸为177.8mm、壁厚8.05mm、钢级N80的套管制作，进气管、降温管、雾化管三段套管之间采用长圆扣螺纹相互密封连接在一起。其中：进气管长度尺寸为100mm，进气管的一端管壁上设有进气口；进气管上进气口的一端与尺寸为Φ73mm油管的高压空气输送管线连接；进气管的另一端与降温管采用长圆扣螺纹密封连接在一起；降温管长度尺寸为5000mm；呈圆形状的分流钢板和合流钢板分别密封焊接在降温管的两端，在分流钢板与合流钢板上相对称的位置上各开有四个内径尺寸相同、孔间距相等的圆孔，四个圆孔将四路尺寸为Φ48.30mm的分流油管固定焊接在降温管内；降温管的一端设计有一个进水口，与进水口位置相对应的降温管的另一端管壁上开有一个出水口，循环水充满在分流油管和降温管之间构成的环形空间内；雾化管长度尺寸为200mm，雾化管的一端与降温管另一端采用长圆扣螺纹密封连接；雾化管内按序沿轴向固定有两级直径尺寸为161.70mm，厚度尺寸为10mm的圆形雾化钢板；即一级雾化钢板和二级雾化钢板；一级雾化钢板的圆形板面上均匀分布有直径尺寸为3mm的圆孔500个，二级雾化钢板的圆形板面上设计有均匀分布的直径尺寸为2mm圆孔1000个；雾化管在一级雾化钢板和二级雾化钢板的之间分为两段，采用长圆扣螺纹密封连接，在一级雾化钢板的前端降温管与雾化管的接口处设有一个与高压柱塞泵连接的喷嘴；雾化管的另一端设有一个出气口。