多煤层胶囊隔离分层压裂装置的制作方法

文档序号:12184253阅读:265来源:国知局

本实用新型涉及一种煤层瓦斯气抽采前的水力压裂增透技术,特别是一种多煤层胶囊隔离分层压裂装置。



背景技术:

煤层瓦斯是一种洁净能源,但对煤矿生产而言更是一种灾害源。我国的煤炭赋存地质条件复杂,主要依靠地下开采,随着开采深度的增加,煤层瓦斯含量逐渐增加,煤层瓦斯压力增大,突出的危险性增高,防突难度越来越大。现有采煤工作面瓦斯抽采是分别通过运输巷和回风巷内在本煤层中打顺层钻孔进行抽采,对于透气性较差的煤层通常还需在进行水力压裂增透后再行抽采,现有方法多适用于单煤层的压裂增透。目前虽然有一些用于多煤层的增透方法,但不是存在操作方法复杂,就是存在封孔装置或封孔结构复杂的不足,其封孔和压裂时间长,煤层增透成本高。为此,需要对现有技术进行改进。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种多煤层胶囊隔离分层压裂装置,该装置结构简单,封孔和压裂操作方便,封孔效率高、效果好,煤层增透成本低。

为实现前述目的,本实用新型采用如下技术方案。

一种多煤层胶囊隔离分层压裂装置,包括设置于裸孔内的套管,裸孔和套管均穿过多个煤层,所述套管上形成有多个分别与多个煤层位置对应的花管段;套管上套装有多个囊袋,囊袋用于套管与煤层两侧的岩层形成囊袋式固井结构,相邻囊袋之间通过连通管连通,多个囊袋中的一个通过注浆管与注浆系统连接; 所述套管内可移动地设有一体结构的胶囊封孔压裂装置,该胶囊封孔压裂装置与压裂泵组连接用于对煤层进行逐层水力压裂,并在对任一煤层压裂前,在套管位于对应花管段前后方的管孔段形成胶囊封孔结构。

采用前述技术方案的本实用新型,通过套管和多个囊袋形成多段的囊袋式固井结构,以使压裂水管外的各煤层之间的流道被阻断,为逐个进行的煤层压裂创造条件;同时,利用花管段、胶囊封孔压裂装置,以及胶囊封孔压裂装置在花管段前后方的管段上形成胶囊封孔结构,对煤层逐个进行水力压裂,从而以此完成多煤层的分层压裂。其固井结构简单,固井成本低,效率高;且胶囊封孔压裂装置可充分利用现有成熟技术,降低压裂封孔成本。

优选的,所述胶囊封孔压裂装置包括压裂管,压裂管上设有压裂喷嘴,压裂管位于压裂喷嘴前后方的管段上分别设有一封孔胶囊;所述胶囊封孔结构通过封孔胶囊形成。以充分利用现有技术,降低压裂封孔成本。

进一步优选的,所述胶囊封孔结构的封堵压力由水力压裂泵组提供。以简化结构,避免单独设置封孔动力;通常在压裂喷嘴设置减压阀的方式使喷嘴喷水压力小于胶囊封孔压力,确保封孔的密封性和可靠形性。

优选的,位于所述裸孔远端的囊袋通过注浆管与注浆系统连接。以形成由远向近的注浆顺序,缩短各囊袋段的浆料固化完成的时间差,提高固井效率。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是,压裂装置结构简单、封孔效果好、制造成本低,应用本装置压裂的煤层针对性强,增透效果好。

附图说明

图1是本实用新型中多煤层胶囊隔离分层压裂装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明,但并不因此将本实用新型限 制在所述的实施范围之中。

参见图1,一种多煤层胶囊隔离分层压裂装置,包括设置于裸孔1内的套管2,裸孔1和套管2均穿过多个煤层3,套管2上形成有多个分别与多个煤层3位置对应的花管段2a;套管2上套装有多个囊袋4,囊袋4用于套管2与煤层3两侧的岩层5形成囊袋式固井结构,相邻囊袋4之间通过连通管6连通,多个囊袋4中的一个通过注浆管10与注浆系统连接;所述套管2内可移动地设有一体结构的胶囊封孔压裂装置,该胶囊封孔压裂装置与压裂泵组连接用于对煤层3进行逐层水力压裂,并在对任一煤层3压裂前,在套管2位于对应花管段2a前后方的管孔段形成胶囊封孔结构;位于裸孔1远端的囊袋4通过注浆管10与注浆系统连接;位于裸孔1近端的囊袋4设有回浆管11。

其中,胶囊封孔压裂装置包括压裂管7,压裂管7上设有压裂喷嘴8,压裂管7位于压裂喷嘴8前后方的管段上分别设有一封孔胶囊9;所述胶囊封孔结构通过封孔胶囊9形成;胶囊封孔结构的封堵压力即胶囊9的胀紧压力由水力压裂泵组提供。

第六步,重复第四步和第五步,直至所有煤层3全部压裂。

以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式,但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改,这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。

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