地面井用可調節(jié)套管接頭的設計與研究.pdf

1、煤層氣的主要成分是甲烷，溫室效應比二氧化碳大20倍以上，對地球臭氧層的破壞力是二氧化碳的7倍。煤礦瓦斯嚴重制了煤礦安全、高效、低耗、集約化生產；對煤礦安全生產帶來極大威脅。一起起因煤礦瓦斯引起的安全事故，對從事煤礦安全生產的專家提出了新的挑戰(zhàn)和技術課題。為了有效的治理煤礦瓦斯，淮南礦業(yè)集團申請了地面鉆井抽采采動區(qū)、采空區(qū)卸壓瓦斯方法。
　　 淮南煤田埋深在2000m以上，共有保有和預測煤炭儲量為50100Mt。面對豐富而巨大的煤

2、炭和煤層氣資源，實現(xiàn)了煤與瓦斯資源高效共采。充分發(fā)揮淮南的資源、區(qū)位和市場優(yōu)勢，變資源優(yōu)勢為經濟優(yōu)勢，變廢為寶，變害為利，減少資源浪費和環(huán)境污染。地面井開采煤層氣的使用把突出高瓦斯煤層，轉化為非突出、低瓦斯煤層開采，并實現(xiàn)了綜采放頂煤技術。由于瓦斯等到預先治理，長期制約生產的“以風定產”、“四位一體”綜合防突措施得到解決。但在大采高、塊推進、巨厚流沙層厚度、采空區(qū)巨厚堅硬砂巖頂板的條件下，鉆井篩管有時被錯斷，造成地面鉆井突然停氣，為了解

3、決這一技術難題，淮南礦業(yè)集團委托安徽理工大學設計一種可調節(jié)的套管接頭。
　　 可調節(jié)套管接頭的研究就是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，為在地面鉆井孔內抽采瓦斯的剛性套管提供一種可以進行角度調節(jié)，并可進行軸向伸縮的可調節(jié)套管接頭，使原有的剛性套管形成具有轉角、伸縮的功能，以適應地表的變形，減小套管的彎曲應力，防止套管斷裂。本課題在研究過程中首先對原有的套管進行剪切強度，剪切彎曲強度，彎曲強度及彎曲變形的計算，并對鉆井篩管在井下