[發(fā)明專利]一種煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011109425.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112343570A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李江濤;肖長亮;馬文偉;付魏;梁文勖;薛彥平;張允;馬洪濤;周越;鄧鵬江;李飛
• 申請（專利權(quán)）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B47/06;E21B43/00;E21B44/00
• 代理公司: 沈陽易通專利事務(wù)所 21116
• 代理人: 王建男

1.一種煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)，用于對煤層內(nèi)多個鉆孔實施壓裂工藝，其特征在于：包括PLC、高壓注水泵、水箱、以及多組壓裂管和壓裂組件，其中每一鉆孔中均設(shè)置一組壓裂組件，所述壓裂組件包括兩個在鉆孔內(nèi)對稱設(shè)置的高壓封孔膠囊以及一個注水器，其中注水器安裝在兩個高壓封孔膠囊中間位置，所述高壓注水泵的輸入端通過管路與水箱連接，所述高壓注水泵的輸出端以及水箱的回水端通過壓裂管與注水器連接并形成壓裂回路，所述水箱的回水端設(shè)有第一控制閥，高壓注水泵的輸出端設(shè)有第二控制閥，

壓裂管上設(shè)有水壓傳感器，且在壓裂管中，向注水器方向輸水的管路上設(shè)置氣動閥，由注水器向水箱方向輸水的管路上設(shè)置電磁閥；所述PLC與水壓傳感器電性連接，以獲取壓裂管中水壓數(shù)據(jù)；所述PLC與高壓注水泵、氣動閥和電磁閥電性連接，以控制其開閉狀態(tài)。

2.一種煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)的控制方法，使用如權(quán)利要求1所述的煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)，其特征在于，

對多個鉆孔同步水力壓裂，包括如下步驟：

A1：在煤層總打多個鉆孔，對鉆孔內(nèi)端進行封孔，煤層先進行內(nèi)端封孔，將鉆孔內(nèi)端封孔，將注水器送入鉆孔內(nèi)，鉆孔外端封孔，將注水器接入壓裂管；

A2：關(guān)閉第一控制閥，關(guān)閉所有壓裂管上的電磁閥，同時打開第二控制閥，打開所有壓裂管的氣動閥，開始注水，當(dāng)其中一路壓裂管上的水壓傳感器檢測到的該壓裂管內(nèi)壓力值跌落到閥值時關(guān)閉該路的氣動閥；

A3：在所有壓裂管上的氣動閥全部關(guān)閉后，打開所有管路上的電磁閥，再打開第一控制閥以及所有管路上的氣動閥，并回水到水箱后，關(guān)閉高壓注水泵，完成同步水力壓裂操作。

3.一種煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)的控制方法，使用如權(quán)利要求1所述的煤礦多孔水力壓裂系統(tǒng)，其特征在于，

對多個鉆孔逐一水力壓裂，包括如下步驟：

B1：在煤層總打多個鉆孔，對鉆孔內(nèi)端進行封孔，煤層先進行內(nèi)端封孔，將鉆孔內(nèi)端封孔，將注水器送入鉆孔內(nèi)，鉆孔外端封孔，將注水器接入壓裂管；

B2：關(guān)閉第一電磁閥，關(guān)閉所有壓裂管上的電磁閥和氣動閥，打開第二控制閥；打開其中一個壓裂管上的氣動閥，使該壓裂管對應(yīng)管路中的注水器對鉆孔注水壓裂，當(dāng)該路壓裂管上的水壓傳感器檢測到的該壓裂管內(nèi)壓力值跌落到閥值時，再打開另一壓裂管上的氣動閥，直至全部壓裂管上的水壓傳感器檢測到的該壓裂管內(nèi)壓力值跌落到閥值；

B3：打開所有壓裂管上的電磁閥，再打開第一控制閥、以及所有壓裂管上的氣動閥，并回水到水箱后，關(guān)閉高壓注水泵，完成對多個鉆孔逐一水力壓裂。