一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器的制作方法

1.本实用新型涉及瓦斯抽排钻孔施工技术领域，具体为一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器。


背景技术：

2.在一些煤矿采区，为了治理瓦斯突出问题，采用瓦斯抽排孔预抽瓦斯的方式来抽取被保护煤层的瓦斯，通常在被保护煤层下面找一层保护煤层，然后全部垮落法开采保护煤层，使被保护煤层产生松动，在地表适当的位置钻多个瓦斯抽采钻孔，来抽取瓦斯，既解决被保护煤层瓦斯突出问题，又能集中利用抽采的瓦斯；
3.瓦斯抽采钻孔需要穿过较深的复杂地层，钻孔内要求下放二趟甚至多趟套管，以保持钻孔的稳定性，不至于塌孔而堵塞，在套管内再下一趟工作管，作为瓦斯抽采通道，上部是实管，而为了有利于瓦斯流通和增大出气通道，下部则制作为花管，并且在花管段扩孔钻出掏穴段，在不稳定地层，由于受到开采影响，地层会发生向下垮塌、陷落，在动压和移动覆岩作用下，花管会受到地层的挤压、拉伸、剪切等作用；
4.施工的瓦斯抽采孔中，套管发生缩径、断裂等破坏现象，轻者造成抽采效率降低，重者造成井孔报废，影响着瓦斯抽采孔的利用率，还严重影响矿井的安全生产。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器，为预防在保护煤层开采掘进过程中，由于煤层开采造成的上部岩层扰动和变形，造成对岩层中存在的瓦斯抽排孔中工作管的剪切拉伸破坏问题，本实用新型提供一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器，本实用新型能够让工作套管在岩层扰动、变形过程中产生相应的伸缩位移，令套管随着岩层一起活动，起到减力作用，防止工作套管发生破坏，可以应用于复杂地质条件下的瓦斯抽排孔中，提高工作套管的安全性，延长瓦斯抽排孔的使用寿命，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器，包括工作套管、外套管、止水塞、卡位环、技术套管以及伸缩补偿器，所述伸缩补偿器位于技术套管内部，所述工作套管包括上套管和下套管，所述上套管的外侧套设有外套管，且上套管与外套管直接设置焊缝，所述止水塞设置于工作套管和外套管与技术套管之间，所述上套管的顶部固定有固井水泥浆，所述卡位环包括卡位环a和卡位环b，所述卡位环a焊接在下套管顶部外侧，所述卡位环b焊接在外套管底部内侧。
7.优选的，所述工作套管采用石油套管，所述上套管外壁以单面满焊方式焊接于外套管内壁，所述上套管设置为工作管实管段，所述下套管设置为工作管花管段，且下套管两侧的中间位置处均设置有掏穴段。
8.基于上述技术特征，便于工作套管与外套管连接更加稳定。
9.优选的，所述外套管内径大于工作套管外径范围为2
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10mm。
10.基于上述技术特征，方便工作人员对外套管与工作套管进行连接。
11.优选的，所述下套管顶部外侧焊接有卡位环。
12.基于上述技术特征，便于通过卡位环使得工作套管掉脱不了，作为卡位之用。
13.优选的，所述外套管底部内侧焊接有卡位环。
14.基于上述技术特征，便于通过卡位环使得外套管掉脱不了，作为卡位之用。
15.优选的，所述卡位环厚度范围为7至8mm。
16.基于上述技术特征，方便保证该卡位环的强度。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.通过安装伸缩补偿器，可以令下套管随着岩层的移动，而向下伸长，从而减少工作套管的受力，增加工作套管的安全性能，进而减少套管发生缩径、断裂等破坏现象，提高抽采效率降低，降低造成井孔报废情况的发生，提高瓦斯抽采孔的利用率，提高矿井的安全生产。
19.附图说明：
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的普通瓦斯抽排孔工作管示意图。
22.图2为加装本实用新型的瓦斯抽排孔工作管示意图。
23.图3为本实用新型的伸缩补偿器结构示意图。
24.图中标号说明如下：
25.1、固井水泥浆；2技术套管；3工作管实管段；4工作管花管段；5止水塞；6、掏穴段；7伸缩补偿器；8、工作套管；801、上套管；802、下套管；9、焊缝；10、外套管；11、卡拉环；1101、卡位环a；1102、卡位环b。
26.具体实施方式：
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1
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3，本实用新型提供的一种实施例：一种瓦斯抽排孔伸缩补偿器，包括工作套管、外套管、止水塞、卡位环、技术套管以及伸缩补偿器，所述伸缩补偿器位于技术套管内部，所述工作套管包括上套管和下套管，所述上套管的外侧套设有外套管，且上套管与外套管直接设置焊缝，所述工作套管采用石油套管，所述上套管外壁以单面满焊方式焊接于外套管内壁，所述上套管设置为工作管实管段，所述下套管设置为工作管花管段，且下套管两侧的中间位置处均设置有掏穴段，所述止水塞设置于工作套管和外套管与技术套管之间，所述外套管内径大于工作套管外径范围为2
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10mm，所述上套管的顶部固定有固井水泥浆，所述下套管顶部外侧焊接有卡位环，所述外套管底部内侧焊接有卡位环，所述卡位环厚度范围为7至8mm，所述卡位环包括卡位环a和卡位环b，所述卡位环a焊接在下套管顶部外侧，所述卡位环b焊接在外套管底部内侧。
29.以淮北市某矿的5号瓦斯抽排孔为例，该瓦斯孔深627.4m，上覆8煤层赋存稳定，瓦
斯储量丰富，在其回采前首先开采采区10煤层作为其保护层，在保护层开采期间，主要通过地面瓦斯抽采井预抽8煤层瓦斯作为8煤层的主要消突措施。10煤层总厚1.46～4.40米，平均煤厚2.9m。
30.工作管为244.5*13.84套管，上部套管管长的深度至裂隙带上部10m，伸缩补偿器具体的加工过程为：
31.1采用273*8.89外套管，长8m，上部与244.5*13.84套管相接，并将焊缝焊住。
32.2 将244.5*13.84套管顶部焊一圈钢圈，即卡位环，将套管放入273*8.89套管。
33.3.在273*8.89套管下方的内部焊接一圈钢圈，即卡位环，在244.5*13.84套管悬垂下落的时候两卡位环接触，使套管掉脱不了，作为卡位之用。
34.4.等工作套管全部下入钻孔，由于重力的作用，伸缩器上部分下落，与下部套管直接接触。
35.5、在外套管外部预置的膨胀橡胶带膨胀，形成止水塞，再进行固井。
36.这样，伸缩器在下部岩层弯曲变形过程中，产生伸缩变形，起到减力作用，防止工作管发生破坏。
37.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。