[發明專利]二氧化碳致裂器及使用二氧化碳致裂器破巖的方法

在審

• 申請號: 201710616624.X
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107237633A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 趙東;楊傳祥;趙海山;張磊
• 申請（專利權）人: 趙東
• 主分類號: E21C37/14
• 分類號: E21C37/14
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

1.一種二氧化碳致裂器，其特征在于，包括：

充裝閥；

主管，與所述充裝閥連接，所述主管包括用于盛裝液態二氧化碳的腔體，第一排氣裝置和第二排氣裝置，所述第一排氣裝置設置在所述主管的上部并與所述腔體連通，所述第二排氣裝置設置在所述主管的下部并與所述腔體連通；

泄能閥，與所述主管連接并通過定壓剪切片與所述腔體連接；

其中，所述腔體內設置有加熱裝置，所述加熱裝置對所述腔體內的液態二氧化碳加熱，使液態二氧化碳氣化并膨脹，所述液態二氧化碳氣化并膨脹到一定壓力時產生的機械能使所述定壓剪切片破裂。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，

所述第一排氣裝置設置在所述充裝閥與所述腔體之間；

所述第二排氣裝置設置在所述腔體與所述泄能閥之間。

3.根據權利要求1或2所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，

所述第一排氣裝置包括第一排氣孔和用于密封第一排氣孔的第一密封件，所述第一排氣孔與所述腔體連通；

所述第二排氣裝置包括第二排氣孔和用于密封第二排氣孔的第二密封件，所述第二排氣孔與所述腔體連通。

4.根據權利要求3所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，所述第一排氣孔的孔徑為2mm～10mm；所述第二排氣孔的孔徑為2mm～10mm。

5.根據權利要求3所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，所述第一排氣孔的錐度為5°～25°；所述第二排氣孔的錐度為5°～25°。

6.根據權利要求1或2所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，所述第一排氣裝置和所述第二排氣裝置之間的距離為500mm～1500mm。

7.根據權利要求2所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，

所述主管內設置有與所述腔體連通的充裝通道；

所述充裝閥通過充裝通道與所述腔體連接；

所述第一排氣裝置通過充裝通道與所述腔體連通。

8.根據權利要求2所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，

所述主管內設置有與所述腔體連通的泄能通道；

所述泄能閥通過定壓剪切片和泄能通道與所述腔體連接；

所述第二排氣裝置通過泄能通道與所述腔體連通。

9.根據權利要求1所述的二氧化碳致裂器，其特征在于，

所述充裝閥和所述泄能閥均與所述主管旋合連接。

10.一種使用二氧化碳致裂器破巖的方法，其特征在于，

所述二氧化碳致裂器包括：充裝閥；主管，與所述充裝閥連接，所述主管包括用于盛裝液態二氧化碳的腔體，第一排氣裝置和第二排氣裝置，所述第一排氣裝置和所述第二排氣裝置分別設置在所述腔體的兩側并與所述腔體連通；泄能閥，與所述主管連接并通過定壓剪切片與所述腔體連接；

使用二氧化碳致裂器破巖的方法包括以下步驟：

第一步：在充裝液態二氧化碳前，先打開所述第一排氣裝置和所述第二排氣裝置；

第二步：通過所述充裝閥向所述腔體內充裝液態二氧化碳，所述腔體內的空氣在熱力環流遇冷下沉和充裝壓力的雙重作用下從第一排氣裝置和第二排氣裝置溢出；

第三步，當腔體內空氣充分排凈時，關閉第一排氣裝置和第二排氣裝置，液態二氧化碳充裝完畢；

第四步，檢查第一排氣裝置和第二排氣裝置有無泄漏，讓盛裝有液態二氧化碳的主管處于密閉狀態，完成膨脹破準備工作；

第五步：打開所述加熱裝置，所述加熱裝置對所述腔體內的液態二氧化碳加熱，使液態二氧化碳氣化并膨脹，所述液態二氧化碳氣化并膨脹到一定壓力時產生的機械能使所述定壓剪切片破裂，并通過所述泄能閥作用于巖體，實現二氧化碳致裂器的破巖。