[實用新型]井下水砂壓裂裝置

有效

• 申請號: 201420120252.3
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN204060662U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 梁愛堂;王瑛;鄭鶚;賈永斌;趙瑞明
• 申請（專利權）人: 山西宏廈第一建設有限責任公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本實用新型涉及一種井下對煤實體進行壓裂并造成裂縫，然后將支撐劑注入裂縫的裝置。

背景技術

煤是非均質材料，內部含有微裂隙、孔隙等缺陷。由于受地質條件、埋藏深度等條件限制，煤體的透氣性差別很大，而瓦斯抽采是目前突出礦井、高瓦斯礦井安全生產的必要手段。目前，高瓦斯礦井、突出礦井井下抽放瓦斯的主要手段是通過對開拓、掘進工作面進行打鉆預抽，然后通過泵組，用高負壓將煤層中游離的瓦斯抽出來，但是對于煤體儲存的大量吸附瓦斯卻由于煤層透氣性差不能有效的抽出來。因此，有必要采用更多的試驗方法研究在井下通過改變煤層透氣性的方法來提高抽放效果。

發明內容

本實用新型目的是為克服上述已有技術的不足，提供一種可改善煤層透氣性、提高瓦斯抽放效果的井下水砂壓裂裝置。

本實用新型包括壓裂泵、混砂機、儲砂罐、水箱、配電柜、移動變壓器；移動變壓器與配電柜之間、配電柜與壓裂泵之間、配電柜與混砂機之間均通過電纜連接；水箱上裝有閥門和管線接口，水箱與混砂機之間、混砂機與壓裂泵之間均由供液管線連接；水箱還通過供液管線與井下現場水源連接；壓裂泵通過高壓管線與工作現場連接，儲砂罐置于混砂機之后，向混砂機供應支撐劑。儲砂罐內儲放壓砂，壓砂由不同規格的支撐劑組成。

壓裂泵的最大壓力為45?MP，最大流量為90?m3/h，電機功率為355?KW。設備能夠進行最高壓力45MPa的煤井水力壓裂和加砂壓裂施工。主要功能是實現水力壓裂和加砂壓裂。由電動機驅動工作，可以控制變換壓裂泵的轉速來調整工作壓力和排量。壓裂泵可一臺單獨使用，也可以是數臺并聯使用。

混砂機的液體介質輸出最大壓力為0.2~0.9?MP，流量為45?m3/h，電機功率為315?KW。主要功能是進行壓裂液的配制和輸送，由電動機驅動，可根據數據顯示的工作參數來控制和調整施工介質的配混比例和輸出作業；也可以記錄參數數據用于完成作業后的分析和檢查。

水箱容量為6m³。主要功能是儲存水源。配電柜主要功能是控制各種設備的啟動、停止、變速等，滿足井下的防爆要求。移動變壓器是防爆變壓器的電源輸入電壓10kv/1.14kv，設備使用電壓330v。主要功能是解決設備變配電。

本實用新型可將壓裂液通過高壓泵組以大大超過地層吸收能力的排量注入鉆孔中，在孔底形成局部高壓，并超過鉆孔處的閉合壓力以及巖石的抗張強度，使煤層破裂，形成裂縫，然后再通過攜砂液將支撐劑帶到裂縫中，使得壓開的裂縫能夠在支撐劑的支撐作用下，不致于閉合，可明顯改善煤層透氣性，提高瓦斯抽放時間和抽放效果。

附圖說明

圖1為本實用新型結構連接示意圖。

具體實施方式

移動變壓器6與配電柜5之間、配電柜5與壓裂泵1之間、配電柜5與混砂機2之間均通過電纜7連接；水箱上裝有閥門和管線接口，水箱4與混砂機2之間、混砂機2與壓裂泵1之間均由供液管線8連接；水箱3還通過供液管線8與井下現場水源連接；壓裂泵1通過高壓管線9與工作現場壓裂井口連接，儲砂罐3置于混砂機2之后，向混砂機2供應支撐劑。