自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，包括柔性管、固定于柔性管一端的第一管接頭、固定于柔性管另一端的第二管接頭以及連接于第一管接頭與第二管接頭之間的抗拉組件，抗拉組件可斷開使之失去對第一管接頭和第二管接頭相互之間的約束，本實(shí)用新型的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其部分管段為可延伸和彎曲的柔性管，并且通過可斷開的抗拉組件將柔性管兩端連接在一起，能夠滿足裝配要求，同時抗拉組件在受到一定強(qiáng)度的拉、剪、擠的綜合作用力時可斷開，進(jìn)而使柔性管根據(jù)受力情況產(chǎn)生相應(yīng)的變形，而非斷開損壞，保持瓦斯氣體導(dǎo)流管路不受破壞，能夠避免造成瓦斯氣體泄漏或管路堵塞，保證瓦斯抽采工作的順利進(jìn)行。
【專利說明】 自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種地面井套管防護(hù)裝置，尤其涉及ー種自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤炭開采過程中，礦井內(nèi)會釋放大量瓦斯氣體，給煤炭開采工作帶來嚴(yán)重的安全威脅，因此煤礦瓦斯抽采工作已經(jīng)成為煤炭開采過程中的ー項重要工作。在瓦斯抽采エ作中，地面井抽采是目前正逐步推廣的一種技術(shù)措施，即自地面向礦井內(nèi)鉆孔形成地面井，然后在地面利用抽氣泵將礦井內(nèi)的瓦斯氣體沿地面井套管抽出，現(xiàn)有技術(shù)中的用于抽采瓦斯的套管一般是由多個API石油套管依次連接構(gòu)成的剛性管路，而實(shí)際應(yīng)用中，地面井穿過多個不同的巖層，因此當(dāng)不同巖層之間發(fā)生相對運(yùn)動時，會對套管產(chǎn)生拉、剪、擠的綜合作用力，當(dāng)其綜合作用力超過套管所能承受的最大強(qiáng)度時，便會造成套管斷開損壞，在瓦斯抽采時造成瓦斯氣體的泄漏、鉆孔堵塞，構(gòu)成安全隱患，阻礙瓦斯抽采工作的進(jìn)行，導(dǎo)致礦井內(nèi)瓦斯氣體不能夠及時的釋放，給后續(xù)煤炭開采工作帶來極大的危險。
[0003]因此，為解決上述問題，需要一種自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，不僅具有滿足裝配要求的抗拉性能，而且在受到一定強(qiáng)度的拉、剪、擠的綜合作用力時能夠根據(jù)受カ情況產(chǎn)生相應(yīng)的變形，而不至于斷開損壞，避免造成瓦斯氣體泄漏或管路堵塞，保證瓦斯抽采エ作的順利進(jìn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，不僅具有滿足裝配要求的抗拉性能，而且在受到一定強(qiáng)度的拉、剪、擠的綜合作用カ時能夠根據(jù)受カ情況產(chǎn)生相應(yīng)的變形，而非斷開損壞，能夠避免造成瓦斯氣體泄漏或管路堵塞，保證瓦斯抽采工作的順利進(jìn)行。
[0005]本實(shí)用新型的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，包括柔性管、固定于柔性管一端的第一管接頭、固定于柔性管另一端的第二管接頭以及連接于第一管接頭與第二管接頭之間的抗拉組件；所述抗拉組件可斷開使之失去對第一管接頭和第二管接頭相互之間的約束；
[0006]進(jìn)ー步，還包括套設(shè)于柔性管外部的抗壓組件；所述抗壓組件可斷開的連接于第一管接頭與第二管接頭之間；
[0007]進(jìn)ー步，所述柔性管為鋼質(zhì)波紋管；
[0008]進(jìn)ー步，所述抗拉組件包括沿鋼質(zhì)波紋管外圓周均勻設(shè)置的至少兩個抗拉桿以及設(shè)于每個抗拉桿兩端的用于將相應(yīng)抗拉桿連接于第一管接頭和第二管接頭的連接件；
[0009]進(jìn)ー步，所述抗拉桿為四個；
[0010]進(jìn)ー步，所述抗壓組件包括套設(shè)于柔性管外部并沿柔性管軸向依次可斷開的連接在一起的多個剛性短管；[0011]進(jìn)ー步，各相鄰的剛性短管之間通過第一可斷連接件連接在一起；靠近第一管接頭的ー個剛性短管通過第二可斷連接件連接于第一管接頭；靠近第二管接頭的ー個剛性短管通過第三可斷連接件連接于第二管接頭；
[0012]進(jìn)ー步，所述第一管接頭和第二管接頭均通過螺紋與柔性管連接固定并密封；所述第一管接頭的外端設(shè)有用干與地面井套管連接密封的外螺紋；所述第二管接頭的外端設(shè)有用于與地面井套管連接密封的內(nèi)螺紋。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其部分管段為可延伸和彎曲的柔性管，并且通過可斷開的抗拉組件將柔性管兩端連接在一起，能夠滿足裝配要求，同時抗拉組件在受到一定強(qiáng)度的拉、剪、擠的綜合作用カ時可斷開，進(jìn)而使柔性管根據(jù)受カ情況產(chǎn)生相應(yīng)的變形，而非斷開損壞，保持瓦斯氣體導(dǎo)流管路不受破壞，能夠避免造成瓦斯氣體泄漏或管路堵塞，保證瓦斯抽采工作的順利進(jìn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步描述:
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，如圖所示:本實(shí)施例的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，包括柔性管1、固定于柔性管I 一端的第一管接頭2、固定于柔性管I另ー端的第二管接頭3以及連接于第一管接頭2與第二管接頭3之間的抗拉組件；所述抗拉組件可斷開使之失去對第一管接頭2和第二管接頭3相互之間的約束；柔性管I可以是現(xiàn)有技術(shù)中的抗壓波紋管，使用時將本實(shí)施例的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置與傳統(tǒng)的API石油套管連接為一體形成導(dǎo)流管路放入地面井內(nèi)，同時保證自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置位于不同巖層分界處，可設(shè)置多個自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置與每個巖層分界處或易發(fā)生相對運(yùn)動的巖層分界處一一對應(yīng)；抗拉組件具有至少能夠承受相應(yīng)自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置下方各個套管重力總和的抗拉強(qiáng)度，以滿足裝配需要，同時抗拉組件的抗拉強(qiáng)度小于設(shè)定的“閾值”抗拉強(qiáng)度，保證在受到不同巖層之間相互運(yùn)動所產(chǎn)生的拉、剪、擠的綜合作用力時能夠斷開。
[0018]本實(shí)施例中，還包括套設(shè)于柔性管I外部的抗壓組件；所述抗壓組件可斷開的連接于第一管接頭2與第二管接頭3之間；能夠通過抗壓組件保護(hù)柔性管I防止其被壓扁，避免造成導(dǎo)流管路堵塞，可斷開的連接是指其連接結(jié)構(gòu)在承受一定外力作用時能夠斷開，本實(shí)施例中抗壓組件與第一管接頭2和第二管接頭3的連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小于抗拉組件的抗拉強(qiáng)度；當(dāng)然抗壓組件具有適應(yīng)柔性管I彎曲變形的性能，因此抗壓組件可以是螺旋式護(hù)套管或多段套管可斷開式連接在一起的結(jié)構(gòu)。
[0019]本實(shí)施例中，所述柔性管I為鋼質(zhì)波紋管，加工エ藝及設(shè)備較成熟，便于加工制造，同時也是市售的管材之一，可直接購買并組裝，便于自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置的制作。
[0020]本實(shí)施例中，所述抗拉組件包括沿鋼質(zhì)波紋管外圓周均勻設(shè)置的至少兩個抗拉桿4以及設(shè)于每個抗拉桿4兩端的用于將相應(yīng)抗拉桿4連接于第一管接頭2和第二管接頭3的連接件5，采用現(xiàn)有技術(shù)中任何已知的連接結(jié)構(gòu)將抗拉桿4兩端連接于第一管接頭2和第二管接頭3均能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，例如在抗拉桿4端部加工螺紋，在第一管接頭2和第二管接頭3上相應(yīng)的加工過孔，并以與抗拉桿4端部螺紋相匹配的螺母作為連接件5，將抗拉桿4穿過第一管接頭2和第二管接頭3上相應(yīng)的過孔后裝上螺母，進(jìn)而通過抗拉桿4對第一管接頭2和第二管接頭3相互之間進(jìn)行約束，螺母可以分別對應(yīng)第一管接頭2和第ニ管接頭3的兩端面設(shè)置也可以僅設(shè)置于第一管接頭2和第二管接頭3的外側(cè)。
[0021]本實(shí)施例中，所述抗拉桿4為四個，可在達(dá)到一定的抗拉強(qiáng)度的情況下合理設(shè)置抗拉桿4的徑向尺寸，同時抗拉桿4對第一管接頭2和第二管接頭3的作用力分布均勻，可防止第一管接頭2和第二管接頭3因受カ不均而變形。
[0022]本實(shí)施例中，所述抗壓組件包括套設(shè)于柔性管I外部并沿柔性管I軸向依次可斷開的連接在一起的多個剛性短管6，可斷開的連接是指其連接結(jié)構(gòu)在承受一定外力作用時能夠斷開，本實(shí)施例中相鄰兩剛性短管6之間的連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大于抗壓組件與第一管接頭2和第二管接頭3的連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小于抗拉組件的抗拉強(qiáng)度；通過合理設(shè)置剛性管管的軸向長度及其與柔性管I之間的配合間隙，能夠較好的適應(yīng)柔性管I的彎曲變形，同時在剛性短管6的徑向抗擠壓變形作用下對柔性管I進(jìn)行防護(hù)。
[0023]本實(shí)施例中，各相鄰的剛性短管6之間通過第一可斷連接件7連接在一起；靠近第一管接頭2的一個剛性短管6通過第二可斷連接件8連接于第一管接頭2 ;靠近第二管接頭3的一個剛性短管6通過第三可斷連接件9連接于第二管接頭3，第一可斷連接件7的抗拉強(qiáng)度大于第二可斷連接件8和第三可斷連接件9的抗拉強(qiáng)度，通過第一可斷連接件7、第ニ可斷連接件8和第三可斷連接件9可提高本實(shí)施例的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，便于生產(chǎn)和裝配。
[0024]本實(shí)施例中，所述第一管接頭2和第二管接頭3均通過螺紋與柔性管I連接固定并密封；所述第一管接頭2的外端設(shè)有用干與地面井套管連接密封的外螺紋11 ;所述第二管接頭3的外端設(shè)有用干與地面井套管連接密封的內(nèi)螺紋10，便于實(shí)現(xiàn)柔性管I與第一管接頭2和第二管接頭3之間以及本實(shí)施例的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置與傳統(tǒng)的API石油套管之間的連接固定和密封。
[0025]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:包括柔性管(I)、固定于柔性管(1)一端的第一管接頭(2)、固定于柔性管(I)另ー端的第二管接頭(3)以及連接于第一管接頭(2)與第二管接頭(3)之間的抗拉組件；所述抗拉組件可斷開使之失去對第一管接頭(2)和第二管接頭(3)相互之間的約束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:還包括套設(shè)于柔性管(I)外部的抗壓組件；所述抗壓組件可斷開的連接于第一管接頭(2)與第二管接頭(3)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:所述柔性管(I)為鋼質(zhì)波紋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:所述抗拉組件包括沿鋼質(zhì)波紋管外圓周均勻設(shè)置的至少兩個抗拉桿(4)以及設(shè)于每個抗拉桿(4)兩端的用于將相應(yīng)抗拉桿(4)連接于第一管接頭(2 )和第二管接頭(3 )的連接件(5 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:所述抗拉桿(4)為四個。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:所述抗壓組件包括套設(shè)于柔性管(I)外部并沿柔性管(I)軸向依次可斷開的連接在一起的多個剛性短管(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:各相鄰的剛性短管(6)之間通過第一可斷連接件(7)連接在一起；靠近第一管接頭(2)的一個剛性短管(6)通過第二可斷連接件(8)連接于第一管接頭(2);靠近第二管接頭(3)的一個剛性短管(6)通過第三可斷連接件(9)連接于第二管接頭(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)柔性地面井套管防護(hù)裝置，其特征在于:所述第一管接頭(2)和第二管接頭(3)均通過螺紋與柔性管(I)連接固定并密封；所述第一管接頭(2)的外端設(shè)有用干與地面井套管連接密封的外螺紋(11);所述第二管接頭(3)的外端設(shè)有用于與地面井套管連接密封的內(nèi)螺紋(10 )。
【文檔編號】F16L35/00GK203384534SQ201320492659
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】孫海濤, 林府進(jìn), 付軍輝, 李日富, 馬代輝, 武文賓, 王布川, 江萬剛, 晁建偉, 張玉明 申請人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院