[发明专利]一种多煤层合采防串压力自调节装置

说明书

一种多煤层合采防串压力自调节装置，包括外层套管、生产管、压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统，压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统自上而下设置在外层套管内，生产管的底部为封堵状，生产管位于外层套管的上端内部；综上所述，本发明涉及一种多煤层合采防串压力自调节装置，通过各个输气管间的单向控制防止开采过程中倒灌现象的发生，同时利用煤层开采过程中的压力差异，设计出压力自调节机构，通过控制进气孔开度的大小实现对流量的调节进而控制整个煤层开采过程中出口的压力保持稳定一致，防止多煤层之间由于压力差异出现倒灌现象。

技术领域

本发明属于煤层气开采技术领域，具体涉及一种多煤层合采防串压力自调节装置。

背景技术

我国的煤层气资源中呈“煤层群”发育特征的煤层气资源巨大，针对多层叠置煤层气系统，多层合采不仅能够降低单井投资，增加煤层气的服务年限，同时还能提高煤层气的采收率，但多煤层开采时由于煤层压力不同常发生煤层间的干扰，也就是由于各个煤层之间的压力不一样，在开采的时候造成煤层气倒灌。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种多煤层合采防串压力自调节装置，采用该装置能够控制整个煤层开采过程中出口的压力保持稳定一致，防止多煤层之间由于压力差异出现倒灌现象。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多煤层合采防串压力自调节装置，包括外层套管、生产管、压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统，压力自调节系统、上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统自上而下设置在外层套管内，生产管的底部为封堵状，生产管位于外层套管的上端内部；

压力自调节系统位于生产管内，压力自调节系统包括压力自调节缸体，压力自调节缸体沿竖向方向设置在生产管内，压力自调节缸体内滑动密封连接有两个活塞，两个活塞将压力自调节缸体的内腔分割成上腔体、中腔体和下腔体，上方的活塞固定连接有上推杆，上推杆向上穿出压力自调节缸体的上端面，上推杆与压力自调节缸体的上端面之间设有轴向密封，下方的活塞固定连接有下推杆，下推杆向下穿出压力自调节缸体的下端面，下推杆与压力自调节缸体的下端面之间设有轴向密封；

外层套管上设置有上采气孔和下采气孔，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统支撑在外层套管的内壁，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有煤层气采集腔，上采气孔和下采气孔分别与两个煤层气采集腔相连通，上煤层压力自调节系统和下煤层压力自调节系统均具有进气遮挡机构，两个进气遮挡机构分别用于遮挡上采气孔和下采气孔；

上煤层压力自调节系统连接有上层进气管和上层调节杆，上层调节杆与下推杆的下端部连接，上层调节杆与上煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，上层进气管的上端分为两支管，上层进气管的上端一支管与生产管连接，上层进气管的上端的另外一支管与压力自调节缸体的中腔体连接，上层进气管的下端与上煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；

下煤层压力自调节系统连接有下层进气管和下层调节杆，下层调节杆与上推杆的上端部连接，下层调节杆与下煤层压力自调节系统的进气遮挡机构连接，下层进气管的上端分为三支管，下层进气管的上端一支管与生产管连接，下层进气管的上端的另外两支管分别与压力自调节缸体的上腔体和下腔体连接，下层进气管的下端与下煤层压力调节系统的煤层气采集腔连通；

压力自调节缸体位于生产管内，且压力自调节缸体通过上层进气管和下层进气管刚性支撑在生产管内壁。

上层进气管和下层进气管的上部均设置有进气单向阀。

进气单向阀包括进气阀座、阀体和出气阀座，进气阀座、阀体和出气阀座通过螺栓进行连接并使用0型圈进行密封，进气阀座上具有进气通道，出气阀座上具有出气通道，阀体内安装有导向阀芯，导向阀芯开设有安装孔，安装孔内安装有单向阀芯，单向阀芯穿设在安装孔内，单向阀芯为锥台型结构，单向阀芯与出气阀座之间具有第一弹簧。