一种利用空心钻杆的水力压裂系统的制作方法

本技术涉及煤岩层安全、高效开采，具体涉及利用空心钻杆的水力压裂系统。

背景技术：

1、近年来，随着矿井开采深度的不断增大，对煤层安全开采提出了更高的要求。现有的水力压裂系统，利用空心钻杆进行高压水的注入，但现有的钻杆结构多为单节，钻杆制造难度高，且钻杆长度受到了极大的限制；同时钻杆功能单一，无法满足排屑、布线、传感器安装等多方面的要求。

技术实现思路

1、本实用新型旨在提供一种利用空心钻杆的水力压裂系统，能进行排屑、布线、传感器安装，并满足深度钻孔要求，降低制造难度，灵活多变。

2、为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种利用空心钻杆的水力压裂系统，包括带钻杆的钻机、封孔器，所述钻机的后端通过水管依次连接控制阀和高压注水泵，所述钻杆置于钻孔内，且钻孔口部通过封孔器进行封孔，所述钻杆采用多节空心钻杆对接而成，钻杆的外表面设有一列凹槽，用于放置并固定电缆，并利用螺圈与钻杆下端外螺纹的紧固进行电缆约束，空心钻杆内装有压力传感器，利用压力传感器能实时监测和记录钻孔内压力变化。

3、作为本方案的优选，每节钻杆包括内钻杆、外钻杆和螺母，所述内钻杆与外钻杆嵌套在一起形成内通道和外通道，内钻杆采用螺旋式钻杆，且螺旋结构结合外通道用于排屑渣，内通道用于注水；内钻杆上端内外和下端外部均带有螺纹，用于实现钻杆对接；外钻杆上端内部和下端内外均带有螺纹，用于实现内钻杆与外钻杆的嵌套，并能在钻孔过程中保护孔壁不被破坏；每节钻杆上的螺母至少为两个，螺母内外均有螺纹，用于内钻杆与外钻杆的嵌套连接，并通过中间的螺旋叶片连接固定，螺旋叶片的叶片之间镂空用于排屑渣。内外钻杆采用可拆卸式，同为空心结构，均可用来注水，并可根据现场所需用水量选择是否拆卸内钻杆，若所需用水量较大，拆下内钻杆，可增大外钻杆的单位注水量。钻杆结构简单，稳定性强，便于组装；既有助于排渣，又可保护孔壁不受破坏。

4、进一步优选为，所述外钻杆上下两端的外径大于中间位置处的外径。

5、进一步优选为，每节钻杆上的螺母为两个，分别位于钻杆的两端位置处。

6、本实用新型的有益效果：空心钻杆不受距离的限制，可根据现场所需长度进行多个钻杆对接，实现深孔水力压裂注入，且灵活多变；钻杆外侧设有一列凹槽，可用来放置并固定电缆，便于向孔内输送放电电极，另外钻杆内部为中空结构，可根据需要在其内部安装压力传感器。

技术特征：

1.一种利用空心钻杆的水力压裂系统，包括带钻杆的钻机(9)、封孔器(10)，所述钻机(9)的后端通过水管(11)依次连接控制阀(12)和高压注水泵(13)，所述钻杆置于钻孔内，且钻孔口部通过封孔器(10)进行封孔，其特征在于：所述钻杆采用多节空心钻杆对接而成，钻杆的外表面设有一列凹槽(2a)，用于放置并固定电缆(8)，并利用螺圈(4)与钻杆下端外螺纹的紧固进行电缆约束，空心钻杆内装有压力传感器(7)，利用压力传感器(7)能实时监测和记录钻孔内压力变化。

2.按照权利要求1中所述的利用空心钻杆的水力压裂系统，其特征在于：其特征在于：每节钻杆包括内钻杆(1)、外钻杆(2)和螺母(3)，所述内钻杆(1)与外钻杆(2)嵌套在一起形成内通道(5)和外通道(6)，内钻杆(1)采用螺旋式钻杆，且螺旋结构结合外通道(6)用于排屑渣，内通道(5)用于注水；内钻杆(1)上端内外和下端外部均带有螺纹，用于实现钻杆对接；外钻杆(2)上端内部和下端内外均带有螺纹，用于实现内钻杆(1)与外钻杆(2)的嵌套，并能在钻孔过程中保护孔壁不被破坏；每节钻杆上的螺母(3)至少为两个，螺母(3)内外均有螺纹，用于内钻杆(1)与外钻杆(2)的嵌套连接，并通过中间的螺旋叶片(3a)连接固定，螺旋叶片(3a)的叶片之间镂空用于排屑渣。

3.按照权利要求2中所述的利用空心钻杆的水力压裂系统，其特征在于：所述外钻杆(2)上下两端的外径大于中间位置处的外径。

4.按照权利要求2所述的利用空心钻杆的水力压裂系统，其特征在于：每节钻杆上的螺母(3)为两个，分别位于钻杆的两端位置处。

技术总结
本技术公开了一种利用空心钻杆的水力压裂系统，包括带钻杆的钻机、封孔器，所述钻机的后端通过水管依次连接控制阀和高压注水泵，所述钻杆置于钻孔内，且钻孔口部通过封孔器进行封孔，所述钻杆采用多节空心钻杆对接而成，钻杆的外表面设有一列凹槽，用于放置并固定电缆，并利用螺圈与钻杆下端外螺纹的紧固进行电缆约束，空心钻杆内装有压力传感器，利用压力传感器能实时监测和记录钻孔内压力变化。空心钻杆不受距离的限制，可根据现场所需长度进行多个钻杆对接，实现深孔水力压裂注入，且灵活多变；钻杆外侧设有一列凹槽，可用来放置并固定电缆，便于向孔内输送放电电极，另外钻杆内部为中空结构，可根据需要在其内部安装压力传感器。

技术研发人员：刘伟,蒋长宝,张世男,雷运朋,侯典东,李琳,吴家耀
受保护的技术使用者：兖矿能源集团股份有限公司
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/13