一种可燃冰钻采及气化分离一体化开采装置及方法

摘要

本发明涉及一种可燃冰钻采及气化分离一体化开采装置及方法，开采装置由分离短接、抽吸短接、底部钻头、钻筒、热水管和注水管组成。抽吸短接与底部钻头连接，抽吸短接与分离短接之间连接钻筒，其长度根据实际需要确定。注水管、热水管穿过钻筒和两个短接。通过底部钻头的切削破碎、注水管注水流化、热水管注热水传热传能、抽吸短接的抽吸和分离短接的分离五个环节的协作，可实现可燃冰钻、采及气化分离一体化。本发明将钻、采、分离技术结合，简化了流程，缩短了周期，提高了效率，降低了成本和风险。

主权项

一种可燃冰钻采及气化分离一体化开采装置，其特征在于：由分离短接、抽吸短接、底部钻头、钻筒(1)、热水管(2)和注水管(3)组成；抽吸短接与底部钻头通过螺纹连接，抽吸短接与分离短接之间接有钻筒(1)，两者均通过螺纹与钻筒(1)连接，分离短接上端与上部的钻筒(1)连接；分离短接由分离短接外筒(4)、分离滤网(5)、分离短接内筒(6)、出流扩张管(7)、旋流分离器(8)、引流喷嘴(9)组成；分离短接外筒(4)和分离短接内筒(6)同轴布置，分离短接外筒(4)为一宽口短颈瓶状圆筒，分上端开口段、中间筒体及下部筒底段，上端开口段直径与钻筒(1)直径相同，中间筒体直径大于钻筒(1)直径，中间筒体与上端开口段之间通过渐缩段过渡，下部筒底段直径与钻筒(1)直径相同，中间筒体与下部筒底段之间呈台阶状突缩过渡连接，在筒底台阶圆环面上沿周向均匀布置四个排污孔，每个排污孔均安有一个止回阀(13)；分离短接内筒(6)为一圆柱形圆筒，其直径小于钻筒(1)直径，分离短接内筒(6)内壁底端固定安装有开口向上的渐缩式引流喷嘴(9)，引流喷嘴(9)出口设十字交叉的旋流器支架(12)，旋流器支架(12)上部安装有叶片螺旋上升的旋流分离器(8)，分离短接内筒(6)内壁顶端固定安装有渐扩式出流扩张管(7)，出流扩张管(7)入口高于旋流分离器(8)顶端，在引流喷嘴(9)外侧的分离短接内筒(6)壁上沿周向均匀开有八个下分离孔(11)，在出流扩张管(7)外侧的分离短接内筒(6)壁上沿周向均匀开有八个上分离孔(10)；在分离短接外筒(4)与分离短接内筒(6)之间设有环形分离滤网(5)，分离滤网(5)位于分离短接外筒(4)中间筒体与渐缩段交接处；分离短接外筒(4)筒底台阶圆环面延伸至分离短接内筒(6)外壁，将分离短接外筒(4)与分离短接内筒(6)底部连接；抽吸短接由抽吸短接外筒(14)、文丘里管(15)和橡胶环(16)组成，抽吸短接外筒(14)与文丘里管(15)同轴布置，抽吸短接外筒(14)直径等于钻筒(1)直径，文丘里管(15)直径小于钻筒(1)直径，文丘里管(15)上、下端与抽吸短接外筒(14)之间的环形空间由橡胶环(16)封堵；底部钻头由收缩筒(17)、底盘及牙轮钻头(20)组成，收缩筒(17)上端直径与钻筒(1)直径相等，其与抽吸短接通过螺纹连接；收缩筒(17)底部安设底盘，底盘分为内圆、外环两部分，底盘内圆可旋转，安装有三个中心轴相互平行的牙轮钻头(20)，底盘外环固定，沿周向均匀开有八个底盘引流孔(18)，底盘外环上还开有供注水管(3)穿出的注水孔(19)；注水管(3)和热水管(2)关于钻筒(1)筒轴对称布置于钻筒(1)内部，它们从上至下分别穿过分离短接的分离滤网(5)、分离短接外筒(4)筒底台阶圆环面、抽吸短接的上、下橡胶环(16)，且注水管(3)和热水管(2)紧贴分离短接内筒(6)和文丘里管(15)外壁安装；热水管(2)出口段为U型管，使热水流动方向反向，热水管(2)出口安有收缩喷嘴，位于文丘里管(15)管轴下方；注水管(3)在底部钻头收缩筒(17)中顺收缩筒(17)壁向下延伸，其出口从底盘外环上的注水孔(19)伸出，伸出注水孔(19)的注水管(3)长度小于牙轮钻头(20)根部高度。