[发明专利]用扩大的洞穴抽取地下地层区域里的液体的方法和系统

说明书

本申请是申请号为03825107.8、申请日为2003年9月23日、发明名称为“用扩大的洞穴抽取地下地层区域里的液体的方法和系统”的分案申请。

技术领域

本发明总地涉及地下矿藏的开采，更具体地说，涉及一种用被扩大了的洞穴抽取地下地层区域里的液体用的方法和系统。

背景技术

地下地层区域，诸如煤层，包含大量夹带的甲烷气体。地下地层区域也常常与诸如地下水之类的液体有关，为了开采出甲烷气体，必须把水从地下地层区域排出。在用泵系统抽取这类液体、夹带的细煤和其它液体时，甲烷气体可能进入泵的进口，这将会降低泵的效率。

发明内容

本发明提供一种用被扩大了的洞穴抽取地下地层区域里的流体的方法和系统，这种方法和系统可基本上消除或减少现有的方法和系统的至少某些缺点和问题。

按照本发明的一个方面，提供一种抽取地下地层区域里的流体的方法，其包括：钻出一个从地面到地下地层区域的节接井筒，以及在所述节接井筒里成形一个被扩大了的洞穴。这种方法还包括：把一个有一个泵进口的泵吸装置的一部分安装通过所述节接井筒的一个弯曲部分；把所述泵进口定位在所述扩大的洞穴里，使所述泵进口偏离从地下地层区域流出的沿着所述井筒流动的气体流；以及使一个泵吸装置工作以通过所述泵进口开采出液体。

按照本发明的另一个方面，抽取地下地层区域里的流体的一种系统包括：一个从地面延伸到地下地层区域的节接井筒；一个成形在所述节接井筒里的被扩大了的洞穴；一个有一个泵进口的泵吸装置，所述泵吸装置的一部分从地面延伸通过所述节接井筒的一弯曲部分，所述泵进口定位在所述扩大的洞穴里，并偏离从地下地层区域流出的、沿着所述井筒流动的气体流；其中，所述泵吸装置工作时可通过所述泵进口开采出液体。

本发明在技术上的优点包括，在节接井筒里成形的扩大的洞穴可把从地下地层区域流出的、沿着所述井筒流动到所述扩大的洞穴处的挟带液体的气体流中的液体分离出来。扩大的洞穴也使使用者可把一个泵进口偏置于沿着所述井筒流动的气体流。这样，从地下地层区域通过节接井筒抽取出来的流体和挟带的细煤就将几乎不含气体，这可提高泵的效率。

扩大的洞穴可以成形在节接井筒的基本上水平的部分或基本上垂向的部分。如果扩大的洞穴是成形在节接井筒的基本上水平的部分，可把设置在扩大的洞穴里的泵进口垂向地偏离基本上水平的部分的纵向轴线。如果扩大的洞穴是成形在节接井筒的基本上垂向的部分，可把设置在扩大的洞穴里的泵进口水平地偏离基本上垂向的部分的纵向轴线。以这样的方式定位泵进口，在通过节接井筒抽取流体和/或挟带的细煤时可使从地下地层区域出来的气体从泵进口的旁边流过。

熟悉本技术领域的人，可从本发明的附图、说明和权利要求书明显地看出其技术上的其它优点。而且，尽管上面已经列举了一些具体的优点，但是，各个实施例中，有的可能包括全部这些优点，有的可能仅包括某些优点，有的也可能不包括这些优点。

附图说明

为了更完全地理解本发明的各特定实施例及其优点，下面参照附图进行说明，各附图中：

图1表示出本发明的一个实施例的、采用扩大的洞穴抽取地下地层区域里的液体的一个示例性井系统，其扩大的洞穴设置在节接井筒的大致垂向的部分；

图2表示出本发明的一个实施例的、采用扩大的洞穴抽取地下地层区域里的液体的一个示例性井系统，其扩大的洞穴设置在节接井筒的大致水平的部分；

图3表示出本发明的一个实施例的、采用扩大的洞穴抽取地下地层区域里的液体的一个示例性井系统，其扩大的洞穴设置在节接井筒的弯曲的部分；

图4表示出本发明的一个实施例的、用于抽取地下地层区域里的液体的一个示例性井系统，它采用一个扩大的洞穴和节接井筒的一个分支集液池；

图5表示出本发明的一个实施例的、用于成形扩大的洞穴的扩孔器；

图6表示出按照本发明的一个实施例，图5的扩孔器装有一个切割器，该切割器处于半张开状态；

图7表示出按照本发明的一个实施例，图5的扩孔器装有一个切割器，该切割器处于全张开位置；

图8是一个等角投影图，它表示本发明的一个实施例的、一般为圆柱形的扩大的洞穴。

具体实施方式

图1表示出一个用于抽取地下地层区域里的液体的典型的井系统。一个节接井筒430从地面414延伸到地下地层区域415。在这一实施例中，地下地层区域415包括煤层，但是，按照本发明的其它实施例，地下地层区域可以包括其它的构造，诸如油页岩。