[发明专利]一种煤层气排水采气装置及其使用方法

权利要求书

1.一种煤层气排水采气装置，该煤层气排水采气装置包括：

油管(1)；

连接在所述油管(1)的下端、且与所述油管(1)密封连接的抽油泵(2)，所述抽油泵(2)包括位于所述油管(1)的内部的空心杆(3)和连接在所述空心杆(3)的上端的空心光杆(4)；所述空心杆(3)和所述空心光杆(4)连通，所述空心光杆(4)的上端与所述油管(1)之间密封连接，且所述空心杆(3)和所述空心光杆(4)与所述油管(1)之间形成有第一环形空间(X1)；所述第一环形空间(X1)可通过位于所述油管(1)的上端的油管阀门(6)与外界连通；

以及套设在所述油管(1)和所述抽油泵(2)的外部的套管(5)，所述抽油泵(2)固定连接在所述套管(5)上；所述油管(1)和所述抽油泵(2)与所述套管(5)之间形成有第二环形空间(X2)；所述第二环形空间(X2)可通过位于所述套管(5)的上端的套管阀门(7)与外界连通；

其特征在于，

在所述抽油泵(2)的所述空心光杆(4)的上端设置有空心光杆堵塞器(9)，且在所述抽油泵(2)的所述空心杆(3)的下端设置有过液孔(10)；所述空心杆(3)可通过所述过液孔(10)与所述第一环形空间(X1)连通；以及

在所述油管(1)的下端设置有机械控制开关(11)，且在所述空心杆(3)上设置有用于启闭所述机械控制开关(11)的开关启闭工具(12)；所述第一环形空间(X1)可通过所述机械控制开关(11)与所述第二环形空间(X2)连通。

2.根据权利要求1所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，所述抽油泵(2)为长柱塞沉砂泵。

3.根据权利要求2所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，在所述抽油泵(2)的下端还设置有筛管(20)，所述筛管(20)位于煤层(19)处。

4.根据权利要求3所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，在所述抽油泵(2)和所述筛管(20)之间还设置有油管锚(8)，所述抽油泵(2)通过所述油管锚(8)固定连接在所述油管(1)上。

5.根据权利要求4所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，在所述筛管(20)的下端还设置有用于堵塞所述筛管(20)的丝堵(13)。

6.根据权利要求5所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，所述套管(5)的上端还具有套管头(14)，所述套管头(14)上设置有带有所述套管阀门(7)的第二管道(15)，所述第二管道(15)与所述第二环形空间(X2)连通。

7.根据权利要求6所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，所述油管(1)的上端还具有采油井口(16)，所述采油井口(16)上设置有带有所述油管阀门(6)的第一管道(17)，所述第一管道(17)与所述第一环形空间(X1)连通。

8.根据权利要求7所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，在所述采油井口(16)的上方还设置有防喷盒(18)，所述防喷盒(18)用于密封所述空心光杆(4)和所述采油井口(16)。

9.根据权利要求1所述的煤层气排水采气装置，其特征在于，所述空心光杆(4)和所述空心杆(3)之间为螺纹连接。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述的煤层气排水采气装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：打开所述油管阀门(6)和所述套管阀门(7)，开动抽油机带动所述抽油泵(2)运转，煤层(19)处的积液进入所述油管(1)与所述空心杆(3)之间形成的所述第一环形空间(X1)，并经由所述油管阀门(6)排出；而煤层气滞留在所述套管(5)与所述油管(1)之间形成的所述第二环形空间(X2)中，并经由所述套管阀门(7)排出；

步骤二：随着井底积液面的降低，排出的水量逐渐减少，当所述抽油泵(2)排出少量或微量积液时，关闭抽油机使所述抽油泵(2)停止运转，将所述空心光杆(4)的上端连入地面水流程，并打开所述空心光杆(4)的上端的所述空心光杆堵塞器(9)；将氮气经所述油管阀门(6)通入所述第一环形空间(X1)中，所述第一环形空间(X1)内的压力增大，迫使所述第一环形空间(X1)中的积液通过所述空心杆(3)的下部的所述过液孔(10)进入所述空心杆(3)和所述空心光杆(4)中，并排入地面水流程中；

步骤三：当继续通入氮气只有少量或微量积液从所述空心光杆(4)中排出时，关闭所述套管阀门(7)和所述油管阀门(6)，上提所述空心光杆(4)，使所述空心光杆(4)上的所述开关启闭工具(12)带动所述机械控制开关(11)打开，所述第二环形空间(X2)中的积液依靠煤层气的地层能量通过所述机械控制开关(11)进入所述第一环形空间(X1)中，并由所述空心杆(3)的所述过液孔(10)进入所述空心杆(3)和所述空心光杆(4)内，最终排入地面水流程中；

步骤四：当所述第二环形空间(X2)中的积液增多，液面逐步上升，地层气的能量不足以携水排出时，可通过从所述油管阀门(6)向所述第一环形空间(X1)通入氮气而排出积液；若通入氮气还不能使积液排出，可下放所述空心光杆(4)，使所述空心光杆(4)上的所述开关启闭工具(12)带动所述机械控制开关(11)关闭，即可重新启动所述抽油泵(2)进行排水。