[發明專利]一種煤層氣開采壓裂設備

有效

• 申請號: 201910535302.1
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110159240B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳世達;湯達禎;陶樹
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 蘇州拓云知識產權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 王云峰

1.一種煤層氣開采壓裂設備，包括穩壓泵(18)、高壓水壓裂供給設備、增壓混合機構、砂粒供給機構和壓裂管(20)，其中，所述穩壓泵的輸入端與所述高壓水壓裂供給設備的輸出端連接，其特征在于，所述穩壓泵(18)的輸出端連接至所述增壓混合機構的進料管(4)上，所述增壓混合機構還采用供砂管(19)連接設置有所述砂粒供給機構，所述增壓混合機構的排料管(11)的端部連接至所述壓裂管(20)，所述壓裂管(20)伸入煤層的壓裂鉆孔中；所述增壓混合機構實現對所述高壓水與砂粒供給機構供給的砂粒進行充分混合并增壓，以便通過所述壓裂管進行噴射出；

所述增壓混合機構包括增壓缸體(10)，所述增壓缸體(10)上表面連接有上蓋(16)，且增壓缸體(10)下表面連接有下蓋(9)，所述上蓋(16)與所述增壓缸體之間采用螺母(1)連接，所述下蓋(9)的中心穿設連接有活塞桿(7)，所述下蓋的下端延伸設置有對活塞桿(7)起到密封作用的活塞桿密封(8)，所述增壓缸體(10)兩側分別設置所述進料管(4)和排料管(11)，且增壓缸體(10)內部設置有活塞組件(15)，所述進料管(4)一端設置吸入單向閥(3)，所述排料管(11)一端設置排出單向閥(2)；

所述活塞組件(15)包括活塞(5)、緩沖密封(6)、過濾座(13)、滾珠(12)和過濾壓孔(14)，所述增壓缸體內位于所述活塞(5)上方設置有過濾座(13)，且活塞(5)下方設置有緩沖密封(6)，所述活塞(5)下端面側表面嵌入有滾珠(12)，所述過濾座(13)表面開設有多個過濾壓孔(14)，且過濾壓孔的直徑小于最小的所述砂粒的大小，以便不允許所述砂粒進入所述過濾座的下方空間內。

2.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述砂粒為石英砂、陶粒或者碳化硅顆粒，所述砂粒的形狀為具有棱角的多邊形結構。

3.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述活塞桿采用增壓往復驅動機構驅動運動。

4.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述緩沖密封(6)為圓環狀，且緩沖密封(6)的外徑等于增壓缸體(10)的內徑。

5.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述進料管(4)內徑至少為排料管(11)的內徑的二倍。

6.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述高壓水壓裂供給設備采用高壓水泵進行供給，所述砂粒供給機構采用高壓水泵進行供給，且所述砂粒供給機構是將混有砂粒的混合潤滑液進行泵送。

7.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述增壓往復驅動機構采用增壓液壓缸或者電機連桿機構進行驅動。

8.根據權利要求1所述的一種煤層氣開采壓裂設備，其特征在于，所述壓裂管的伸入壓裂鉆孔的內端部分上沿著其長度方向設置有多個朝向徑向外側布置的壓裂噴射孔，且所述壓裂管與煤層的壓裂鉆孔的外部內壁之間還采用封堵結構進行封堵設置。