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专利号: 2018104044789
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统,其特征在于,包括水平井钻井扩孔子系统、水平井塌孔造洞穴卸压激励子系统、产出物举升子系统、气液固分离子系统和监测控制子系统,所述的水平井钻井扩孔子系统包括钻塔(1)、钻机、钻柱管串、钻具(10)及钻井液循环系统,所述的钻具(10)自与钻柱管串连接端至钻进端分别为三级扩孔与收回总成(10-3)、一级和二级扩孔与收回总成(10-2)和领眼总成(10-1),三级扩孔与收回总成(10-

3)上包含若干周向设置可张开和闭合的刀翼(10-5),刀翼(10-5)由锁定机构二(10-6)锁紧定位,一级和二级扩孔与收回总成(10-2)上包含若干周向设置的可伸出和缩回的柱塞钻头(10-4),柱塞钻头(10-4)由锁定机构一(10-7)锁紧定位;

所述的水平井塌孔造洞穴卸压激励子系统包括地面动力装置(15)和井下喷射装置(16),地面动力装置(15)的入口与储液池(3)连通,出口与井下喷射装置(16)连通,井下喷射装置(16)置于水平井(11)内卸压洞穴(9)靠近钻塔(1)的一侧;

所述的产出物举升子系统包括破碎扰动装置和水力喷射泵(8),水力喷射泵(8)为宽流道射流泵、设在直井(7)内靠近井底处,破碎扰动装置设在卸压洞穴(9)和直井(7)之间;

所述的气液固分离子系统包括煤液气分离装置(5)和煤液分离装置(4),煤液气分离装置(5)入口与直井(7)井口管路连通、两个出口分别与储气罐(6)和煤液分离装置(4)连通,煤液分离装置(4)的两个出口分别与煤粉收集池(12)和储液池(3)连通;

所述的监测控制子系统包括现场工作站、监测仪表及传感器和中央服务器控制系统三层网络架构和软件,用于实时检测、控制技术装备运转情况和实施过程,实现工程数据的采集、显示和处理分析。

2.根据权利要求1所述的一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统,其特征是:

所述的水平井塌孔造洞穴卸压激励子系统还包括磨料混合装置(14)、磨料混合装置(14)入口与储液池(3)和磨料罐(13)连通、出口与地面动力装置(15)入口连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统,其特征是:所述的钻具(10)上刀翼(10-5)向钻塔(1)方向旋转张开,钻井液出口(10-8)设在刀翼(10-5)右方,自钻具(10)内腔向钻具(10)外圆延伸时逐渐向刀翼(10-5)方向倾斜。

4.根据权利要求3所述的一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统,其特征是:

所述的开采系统内的泵除水力喷射泵(8)外,全部集成在泵组(2)内。