预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域，涉及一种预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法。

背景技术

瓦斯是煤矿重大灾害和安全隐患之一，煤矿开采过程中的瓦斯防治是保障煤矿安全生产的重中之重。预抽地面井完成预抽阶段的瓦斯排采后已报废，将其改采动区地面井使其能在采动卸压区进行瓦斯抽采，而预抽地面井改采动区地面井其井口精准有效悬挂将影响地面井抽采效果。预抽地面井改采动区扩展了地面井瓦斯抽采技术的应用范围，提高瓦斯抽采效率，助力采煤工作面瓦斯涌出问题的解决，为“一井多用”的地面井瓦斯抽采技术推广提供技术支撑。因此，有必要对将预抽地面井改造成采动井的技术进行探索。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法，以解决将预抽地面井改造成采动井时悬挂安设防护套管的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法，包括以下步骤：

S1.确定预抽地面井的井口套管的规格：

现场勘验预抽地面井的井口套管的外径、壁厚和连接端的螺纹类型及型号；

计算预抽地面井的井口套管的内径，计算公式为c＝(a-b)/2，式中c为井口套管的内径，a为井口套管的外径，b为井口套管的壁厚；

S2.选择并确定防护套管的规格：包括外径、壁厚和连接端的螺纹类型及型号；其中，

防护套管的外径：计算公式为a

防护套管的壁厚是预抽地面井井口套管的壁厚的1.5倍以上；

防护套管的强度或刚度是预抽地面井井口套管的强度或刚度的1.5倍以上；

防护套管无接箍；

S3.制作悬挂安设装置：

从与预抽地面井的井口套管同规格的套管上截取一段，作为转接套管，该转接套管的一端具有与井口套管连接端的螺纹相适配能够与之螺纹连接的螺纹；

将防护套管插入该转接套管内，并且防护套管连接端的螺纹露出转接套管外，与转接套管的螺纹所在端的相对端固连，形成防护套管的悬挂安设装置；固连处抗拉力是防护套管重力的1.5倍以上；

S4.下放防护套管：

计算防护套管向预抽地面井的下放长度，通过地面钻机连接的变径将该悬挂安设装置与防护套管逐根连接，并下放至设定位置；此时，悬挂安设装置位于预抽地面井井口上，且转接套管的螺纹所在端朝下；

通过地面钻机将悬挂安设装置的转接套管的螺纹与井口套管连接端的螺纹相连，然后地面钻机脱开悬挂安设装置焊接的防护套管连接端的螺纹，完成防护套管的悬挂安设。

进一步，根据计算出的防护套管的外径，选择与其最接近的标准石油套管规格。

进一步，确定防护套管的外径时，每100m长度预留1mm以上的环空距离。

进一步，制作悬挂安设装置时，防护套管连接端的螺纹与转接套管的螺纹所在端的相对端固连的方式为焊接。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法，操作简便，根据已有预抽地面井的实况，合理选择适配的防护套管，并通过结构简单、易于制作的悬挂安设装置，方便地将防护套管下放到预抽地面井中，为将预抽地面井改造成采动井，用于采动区瓦斯抽采，扩展地面井瓦斯抽采技术应用范围，实现“一井多用”提供技术支撑，打下必要基础。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明实施例1的悬挂安设装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2的悬挂安设装置的结构示意图。

附图标记：井口套管1、井口套管连接端的螺纹2、防护套管3、转接套管的螺纹4、转接套管5、防护套管连接端的螺纹6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，预抽地面井改采动井的防护套管的悬挂安设方法，包括以下步骤：

S1.确定预抽地面井的井口套管1的规格：

现场勘验预抽地面井的井口套管1的外径、壁厚和连接端的螺纹类型及型号；

计算预抽地面井的井口套管1的内径，计算公式为c＝(a-b)/2，式中c为井口套管1的内径，a为井口套管1的外径，b为井口套管1的壁厚；

一般来说，预抽地面井所采用的进口套管是标准石油套管，如外径139.7mm、壁厚7.72mm、钢级J55的套管，其内径为c＝(a-b)/2＝(139.7-7.72)/2＝124.26mm。本实施例中，井口套管连接端的螺纹2其类型为内螺纹。

S2.选择并确定防护套管3的规格：包括外径、壁厚和连接端的螺纹类型及型号；其中，

防护套管3的外径：计算公式为a

防护套管3的壁厚是预抽地面井井口套管1的壁厚的1.5～2倍；

防护套管3的强度或刚度是预抽地面井井口套管1的强度或刚度的1.5～3倍；

防护套管3无接箍；

根据计算出的防护套管3的外径，选择与其最接近的标准石油套管规格，基于现有标准，选择外径为114.3mm、壁厚12.7mm、钢级P110的防护套管3。

S3.制作悬挂安设装置：

从与预抽地面井的井口套管1同规格的套管上截取一段，作为转接套管5，该转接套管5的一端具有与井口套管连接端的螺纹2相适配能够与之螺纹连接的螺纹，也即，转接套管的螺纹4其类型为外螺纹；

将防护套管3插入该转接套管5内，并且防护套管连接端的螺纹6露出转接套管5外，与转接套管的螺纹4所在端的相对端精准焊接，形成防护套管3的悬挂安设装置；焊接处抗拉力是防护套管3重力的1.5～3倍；防护套管连接端的螺纹6其类型为内螺纹；

S4.下放防护套管3：

计算防护套管3向预抽地面井的下放长度，通过地面钻机连接的变径将该悬挂安设装置与防护套管3逐根连接，并下放至设定位置；此时，悬挂安设装置位于预抽地面井井口上，且转接套管的螺纹4所在端朝下；

通过地面钻机将悬挂安设装置的转接套管的螺纹4与井口套管连接端的螺纹2相连，然后地面钻机脱开悬挂安设装置焊接的防护套管连接端的螺纹6，完成防护套管3的悬挂安设。

实施例2：

请参阅图2，实施例2与实施例1的区别在于，井口套管连接端的螺纹2其类型为外螺纹，相应地，转接套管的螺纹4其类型为内螺纹。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。