CN110821492A - 一种双向高压射流包括高压气流能量均布器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向高压气体射流能量均布器,包括承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧、连接法兰及定位法兰,连接基座为空心管状结构,其两端外表面和内表面均设连接螺纹,连接基座外表面设定位凸台,承载基座均布在连接基座连端,承载基座后半段外表面设连接螺纹,承载基座前端面设承载槽,均压帽包括导向柱和分流头,导向柱嵌于定位槽内,前端面与分流头连接。其使用方法包括设备组装,爆破预制及爆破作业等三个步骤。本发明一方面可有效满足多种不同地质结构高压气体爆破压裂作业的需要,另一方面在可有效的时间对压裂管道内气压进行均布,防止因气压过大而造成压裂管管道爆裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向高压气体射流能量均布器及使用方法,属煤层气勘探开发技术领域。
背景技术
我国煤层气产业始于1996年中联煤层气公司的成立和运行。2003年晋城蓝焰煤层气公司在潘庄区块30口煤层气生产试验井的产量突破引导了中国煤层气的方向和步伐。
当前在煤层气资源开发中,为了提高煤层气产量,降低开采成本,通过高压气体对地层进行爆破压裂作业是当前煤层气开采、增产的重要技术手段,在进行高压气体爆破压裂作业中,将两组压裂管道及气源构成的爆破单元通过均布器连接,实现对钻孔进行整体爆破是当前进行压裂爆破作业的重要技术手段,在实际包括作业中,当前的所使用的均布器位于压裂管内的端面往往均为与压裂管轴线垂直分布的平面结构,且均布器均为一体式机械结构,虽然这种结构具有良好的结构强度、耐压能力和抗冲击能力,但一方面无法对爆破作业中压裂管内的高压气体能量进行有效分散,从而导致高压气体因直接与均布器表面冲击而导致能力损耗较大,同时也因均布器表面与压裂管轴线垂直,而导致均布器反射气流与入射气流间流动法相冲突严重,从而导致压裂管内压力分布布局,影响爆破压裂作业的实际工作效率,严重时甚至导致因局部压力过大而导致压裂管破裂,严重影响了设备的重复利用率,另一方面也造成当前的均布器在运行中,不能在压裂管内气压过大时进行有效的泄压能力,从而也极易导致压裂管内部气压过大而发生爆裂,在影响压裂作业质量和设备重复利用率的同时,另造成较为严重安全隐患,
因此针对这一问题,迫切需要开发一种全新的高压气流能量均布器结构及使用方法以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足,提供一种双向高压气体射流能量均布器及制备方法及其制备工艺。
为实现上述目的,本发明是通过以下技术方案来实现:
一种双向高压气体射流能量均布器,包括承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧、连接法兰及定位法兰,连接基座为空心管状结构,其两端外表面和内表面均设连接螺纹,连接基座外表面设定位凸台,定位凸台直径为连接基座两端位置直径的1.1—1.5倍,长度为连接基座有效长度的1/4—1/3,承载基座共两个,为与连接基座同轴分布的圆柱结构,并分别均布在连接基座连端,承载基座后半段外表面设连接螺纹,且承载基座后半段嵌于连接基座内并通过连接螺纹与连接基座相互连接,连接基座与两端位置的承载基座间共同构成密闭腔体结构,且位于连接基座内长度为承载基座总长度的1/5—1/3,承载基座前端面设承载槽,承载槽与承载基座同轴分布,且承载槽深度为承载基座有效长度的1/4—1/2,均压帽包括导向柱和分流头,导向柱嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布,且导向柱前端面位于承载基座外并与分流头连接并同轴分布,分流头为半球结构,其后端面直径比定位槽内径大至少1毫米,连接法兰和定位法兰均两个,且一个连接法兰和一个定位法兰构成一个工作组,两工作组以连接基座中点对称分布,同时同一工作组中得一个连接法兰通过连接螺纹与连接基座外表面连接并同轴分布,且连接法兰与定位法兰间同轴分布并通过至少两条导向杆相互连接,导向杆两端分别通过螺栓与连接法兰和定位法兰前端面连接,每条导向杆外侧均包覆至少一条承压弹簧,所述承压弹簧与导向杆同轴分布,并分别与连接法兰和定位法兰后端面相抵。
进一步的,所述的连接基座内设减震弹簧,所述减震弹簧与连接基座同轴分布,其两端分别与两承载基座后端面相抵,所述定位槽内设至少一条缓冲弹簧,所述缓冲弹簧与定位槽同轴分布,两端分别与定位槽槽底和导向柱后端面相抵。
进一步的,所述的分流头后端面与承载基座前端面间通过至少一个碟形弹簧相互连接,所述导向柱与定位槽间相互滑动连接。
进一步的,所述的分流头前端面均布至少三条导流板,所述导流板环绕分流头轴线,且各导流板前端相交且交点位于分流头轴线上,且导流板高出分流头至少3毫米。
进一步的,所述的导流板环绕分流头轴线呈螺旋状结构分布,且导流板交点与分流头前端面间间距为0—10毫米,
进一步的,所述的均压帽和承载基座上均设一条导气孔,所述导气孔分别与均压帽和承载基座同轴分布,所述均压帽后端面的导气孔通过泄压阀与定位槽相互连通,所述定位槽通过导气孔与连接基座相互连通,所述的连接基座侧表面均布至少两个透孔,所述透孔环绕连接基座轴线均布,且透孔轴线与连接基座轴线垂直并相交。
一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,包括以下步骤:
S1,设备组装,首先对构成本发明的承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧及连接法兰进行装配,并使装备后的均压帽以连接基座中点对称分布,然后组装后的本发明通过连接基座两端外表面的连接螺纹分别与一条压裂爆破管前端面连接并同轴分布,且连接基座两端的压裂爆破管以连接基座中点对称分布,且压裂爆破管均包覆在承载基座和均压帽外,所述压裂爆破管外表面另与定位法兰连接并同轴分布,且连接法兰与定位法兰间间距不大于压裂爆破管有效长度的1/10,且定位法兰前端面超出均压帽前端面0—50毫米,然后将各压裂爆破管后端面通过爆破片与预制高压管道连通并同轴分布,最后将组装后的本发明连通压裂爆破管和预制高压管一同到待爆破作业的钻孔内,并将爆破片与外部起爆控制系统连接,即可完成本发明装配;
S2,爆破预制,在待爆破钻孔对应的地表位置设置微地震监测站,监测站数量不少于8台,各监测站均布在以待改造油气井为圆心,半径150-250m圆上,并呈阵列结构排布,相邻两个监测站间距不小于80m;
S3,爆破作业,完成S2步骤后,由外部起爆控制系统驱动位于本发明两侧的爆破片同时引爆各预制高压管道内高压气体,并使高压气体行成射流高速流入到本发明两侧位置的压裂爆破管内,并通过压裂爆破管侧表面的射流孔行成高压射流直接作用到钻孔孔壁,实现对钻孔进行高压气体压裂、爆破作业,其中当预制高压管道内高压气体进入到压裂爆破管内的高压气流均沿压裂爆破管轴向方向形成初始射流,初始射流直接冲击作用在本发明均压帽的分流头上,通过分流头球冠状表面对初始射流进行均布,并行成沿分流头径向方向流动的散射反射射流,由反射射流对初始射流方向进行干扰后使压裂爆破管内初始射流散射并从压裂爆破管侧表面的射流孔喷射到钻孔内实现爆破作业,并在爆破过程中由S2步骤设定的微地震监测站对爆破效果进行测定,同时在完成包括作业后,对本发明及与本发明连接的压裂爆破管和预制高压管道进行整体回收。
进一步的,所述的S1步骤中,在进行承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧及连接法兰装配中,同时根据爆破作业压力及压裂爆破管自身结构强度,设定泄压阀泄压压力为爆破作业压力的1.1—2.5倍,且不大于压裂爆破管自身结构强度承压能力的80%。
进一步的,所述的S1步骤中均压帽的分流头直径为压裂爆破管内径的50%—90%,且压裂爆破管射流孔与均压帽的分流头间不小于5毫米。
进一步的,所述的S3步骤中,当压裂爆破管内气压大于压裂爆破管管材承压能力时,则在气体压力作用下通过压帽包括导向柱和分流头上的导气孔和泄压阀进行排气泄压,同时泄压后的高压气体通过连接基座上的透孔排放到钻孔内。
本发明构成结构简单,使用灵活性方便,通用性好,一方面可有效满足多种不同地质结构高压气体爆破压裂作业的需要,且压裂用高压气体动能综合利用率高,能量损耗小,可极大的提高爆破压裂作业的质量并降低成本,另一方面在可有效的时间对压裂管道内气压进行均布,防止因气压过大而造成压裂管管道爆裂,从而极大的提高了爆破压裂作业的作业效率和质量,同时本发明运行中,另具有良好的弹性形变能力和泄压排爆能力,从而可有效防止因爆破压裂作业中压裂管内压力过大及均布器两端压力不均造成压裂位置偏移及压裂管道爆裂事故,从而在提高压裂作业效率和质量的同时,另有效提高压裂作业的安全性及可靠性。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明包括作业连接结构示意图;
图3为本发明使用方法流程图。
具体实施方式
如图1所示一种双向高压气体射流能量均布器,包括承载基座6、连接基座7、均压帽1、导向杆2、承压弹簧3、连接法兰4及定位法兰5,连接基座7为空心管状结构,其两端外表面和内表面均设连接螺纹8,连接基座7外表面设定位凸台9,定位凸台9直径为连接基座7两端位置直径的1.1—1.5倍,长度为连接基座7有效长度的1/4—1/3,承载基座6共两个,为与连接基座7同轴分布的圆柱结构,并分别均布在连接基座7连端,承载基座6后半段外表面设连接螺纹8,且承载基座6后半段嵌于连接基座7内并通过连接螺纹8与连接基座7相互连接,连接基座7与两端位置的承载基座6间共同构成密闭腔体结构,且位于连接基座7内长度为承载基座6总长度的1/5—1/3,承载基座6前端面设承载槽10,承载槽10与承载基座6同轴分布,且承载槽10深度为承载基座6有效长度的1/4—1/2,均压帽1包括导向柱101和分流头102,导向柱101嵌于定位槽10内并与定位槽10同轴分布,且导向柱101前端面位于承载基座6外并与分流头102连接并同轴分布,分流头102为半球结构,其后端面直径比定位槽10内径大至少1毫米,连接法兰4和定位法兰5均两个,且一个连接法兰4和一个定位法兰5构成一个工作组,两工作组以连接基座7中点对称分布,同时同一工作组中得一个连接法兰通4过连接螺纹8与连接基座7外表面连接并同轴分布,且连接法兰4与定位法兰5间同轴分布并通过至少两条导向杆2相互连接,导向杆2两端分别通过螺栓与连接法兰4和定位法兰5前端面连接,每条导向杆2外侧均包覆至少一条承压弹簧3,所述承压弹簧3与导向杆2同轴分布,并分别与连接法兰4和定位法兰5后端面相抵。
其中,所述的连接基座7内设减震弹簧11,所述减震弹簧11与连接基座7同轴分布,其两端分别与两承载基座6后端面相抵,所述定位槽10内设至少一条缓冲弹簧12,所述缓冲弹簧12与定位槽10同轴分布,两端分别与定位槽10槽底和导向柱101后端面相抵。
同时,所述的分流头102后端面与承载基座6前端面间通过至少一个碟形弹簧12相互连接,所述导向柱101与定位槽10间相互滑动连接。
值得注意的,所述的分流头102前端面均布至少三条导流板13,所述导流板13环绕分流头102轴线,且各导流板13前端相交且交点位于分流头102轴线上,且导流板13高出分流头102至少3毫米。
进一步优化的,所述的导流板环13绕分流头轴线呈螺旋状结构分布,且导流板13交点与分流头102前端面间间距为0—10毫米,
重点说明的,所述的均压帽1和承载基座6上均设一条导气孔14,所述导气孔14分别与均压帽1和承载基座6同轴分布,所述均压帽1后端面的导气孔14通过泄压阀15与定位槽10相互连通,所述定位槽10通过导气孔14与连接基座7相互连通,所述的连接基座7侧表面均布至少两个透孔16,所述透孔16环绕连接基座7轴线均布,且透孔16轴线与连接基座7轴线垂直并相交。
如图2和3所示,一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,包括以下步骤:
S1,设备组装,首先对构成本发明的承载基座6、连接基座7、均压帽1、导向杆2、承压弹簧3、连接法兰4及定位法兰5进行装配,并使装备后的均压帽1以连接基座7中点对称分布,然后组装后的本发明通过连接基座7两端外表面的连接螺纹8分别与一条压裂爆破管17前端面连接并同轴分布,且连接基座7两端的压裂爆破管17以连接基座7中点对称分布,且压裂爆破管17均包覆在承载基座6和均压帽1外,所述压裂爆破管17外表面另与定位法兰5连接并同轴分布,且连接法兰4与定位法兰5间间距不大于压裂爆破管17有效长度的1/10,且定位法兰5前端面超出均压帽1前端面0—50毫米,然后将各压裂爆破管17后端面通过爆破片18与预制高压管道19连通并同轴分布,最后将组装后的本发明连通压裂爆破管17和预制高压管19一同到待爆破作业的钻孔内,并将爆破片与18外部起爆控制系统连接,即可完成本发明装配;
S2,爆破预制,在待爆破钻孔对应的地表位置设置微地震监测站,监测站数量不少于8台,各监测站均布在以待改造油气井为圆心,半径150-250m圆上,并呈阵列结构排布,相邻两个监测站间距不小于80m;
S3,爆破作业,完成S2步骤后,由外部起爆控制系统驱动位于本发明两侧的爆破片同时引爆各预制高压管道内高压气体,并使高压气体行成射流高速流入到本发明两侧位置的压裂爆破管内,并通过压裂爆破管侧表面的射流孔行成高压射流直接作用到钻孔孔壁,实现对钻孔进行高压气体压裂、爆破作业,其中当预制高压管道内高压气体进入到压裂爆破管内的高压气流均沿压裂爆破管轴向方向形成初始射流,初始射流直接冲击作用在本发明均压帽的分流头上,通过分流头球冠状表面对初始射流进行均布,并行成沿分流头径向方向流动的散射反射射流,由反射射流对初始射流方向进行干扰后使压裂爆破管内初始射流散射并从压裂爆破管侧表面的射流孔喷射到钻孔内实现爆破作业,并在爆破过程中由S2步骤设定的微地震监测站对爆破效果进行测定,同时在完成包括作业后,对本发明及与本发明连接的压裂爆破管和预制高压管道进行整体回收。
进一步的,所述的S1步骤中,在进行承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧及连接法兰装配中,同时根据爆破作业压力及压裂爆破管自身结构强度,设定泄压阀泄压压力为爆破作业压力的1.1—2.5倍,且不大于压裂爆破管自身结构强度承压能力的80%。
进一步的,所述的S1步骤中均压帽的分流头直径为压裂爆破管内径的50%—90%,且压裂爆破管射流孔与均压帽的分流头间不小于5毫米。
进一步的,所述的S3步骤中,当压裂爆破管内气压大于压裂爆破管管材承压能力时,则在气体压力作用下通过压帽包括导向柱和分流头上的导气孔和泄压阀进行排气泄压,同时泄压后的高压气体通过连接基座上的透孔排放到钻孔内。
本发明在具体实施爆破作业中,爆破片对引爆各预制高压管道内高压气体,并形成高压气体初始射流首先直接作业在均压帽的分流头上,由本发明双向高压气体射流能量均布器对两侧的初始射流能量进行均布,行程方向与初始射流方向相反但呈一定夹角的反射射流,通过反射射流与初始射流进行相互混合干扰,使得高压气体流动方向改变,并在压裂爆破管形成高压气体混流后再从压裂爆破管射流孔排出进行压裂作业,从而通过混流的方向不确定性一方面提高各射流孔出气流射流分布的均匀性,另一方面也到达防止高压气体射流作用在压裂爆破管单一位置而造成压裂爆破管管壁受压不均而发生位移、形变及爆裂等严重影响压裂爆破管等设备重复利用率和爆破压裂作业安全性情况发生。
此外,在本发明双向高压气体射流能量均布器在受到高压气体射流冲击时,一方面通过均压帽的导向柱与承载基座定位槽间滑动位移、均压帽分流头后端面与承载基座前端面的碟形弹簧、连接基座内设减震弹簧、定位槽内缓冲弹簧及导向杆和导向杆外的承压弹簧的位移及弹性形变对高压气体射流冲击力进行弹性吸收,从而达到减震,提高爆破作业时设备定位稳定性和可靠性的目的。
同时另可通过均压帽上的导气孔和泄压阀进行排气泄压,同时泄压后的高压气体通过连接基座上的透孔排放到钻孔内,从而有效防止因压裂爆破管内压力过大而导致压裂爆破管爆裂情况发生,从而提高爆破作业的可靠性和安全性。
需要注意的,当气流在与分流头前端面接触冲击时,首先通过导流板进行导流和分流,使高压气流经过反射混合后均布后再进入到导气孔内,从而有效防止爆破作业瞬间行程的瞬时高压气流直接进入到导气孔内而引起泄压阀误动作。
本发明构成结构简单,使用灵活性方便,通用性好,一方面可有效满足多种不同地质结构高压气体爆破压裂作业的需要,且压裂用高压气体动能综合利用率高,能量损耗小,可极大的提高爆破压裂作业的质量并降低成本,另一方面在可有效的时间对压裂管道内气压进行均布,防止因气压过大而造成压裂管管道爆裂,从而极大的提高了爆破压裂作业的作业效率和质量,同时本发明运行中,另具有良好的弹性形变能力和泄压排爆能力,从而可有效防止因爆破压裂作业中压裂管内压力过大及均布器两端压力不均造成压裂位置偏移及压裂管道爆裂事故,从而在提高压裂作业效率和质量的同时,另有效提高压裂作业的安全性及可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的双向高压射流管气压均布器包括承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧、连接法兰及定位法兰,连接基座为空心管状结构,其两端外表面和内表面均设连接螺纹,所述连接基座外表面设定位凸台,所述定位凸台直径为连接基座两端位置直径的1.1—1.5倍,长度为连接基座有效长度的1/4—1/3,所述承载基座共两个,为与连接基座同轴分布的圆柱结构,并分别均布在连接基座连端,所述承载基座后半段外表面设连接螺纹,且承载基座后半段嵌于连接基座内并通过连接螺纹与连接基座相互连接,连接基座与两端位置的承载基座间共同构成密闭腔体结构,且位于连接基座内长度为承载基座总长度的1/5—1/3,所述承载基座前端面设承载槽,所述承载槽与承载基座同轴分布,且承载槽深度为承载基座有效长度的1/4—1/2,所述均压帽包括导向柱和分流头,所述导向柱嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布,且所述导向柱前端面位于承载基座外并与分流头连接并同轴分布,所述分流头为半球结构,其后端面直径比定位槽内径大至少1毫米,所述连接法兰和定位法兰均两个,且一个连接法兰和一个定位法兰构成一个工作组,两工作组以连接基座中点对称分布,同时同一工作组中得一个连接法兰通过连接螺纹与连接基座外表面连接并同轴分布,且连接法兰与定位法兰间同轴分布并通过至少两条导向杆相互连接,所述导向杆两端分别通过螺栓与连接法兰和定位法兰前端面连接,每条导向杆外侧均包覆至少一条承压弹簧,所述承压弹簧与导向杆同轴分布,并分别与连接法兰和定位法兰后端面相抵。
2.根据权利要求1所述的一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的连接基座内设减震弹簧,所述减震弹簧与连接基座同轴分布,其两端分别与两承载基座后端面相抵,所述定位槽内设至少一条缓冲弹簧,所述缓冲弹簧与定位槽同轴分布,两端分别与定位槽槽底和导向柱后端面相抵。
3.根据权利要求1所述的一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的分流头后端面与承载基座前端面间通过至少一个碟形弹簧相互连接,所述导向柱与定位槽间相互滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的分流头前端面均布至少三条导流板,所述导流板环绕分流头轴线,且各导流板前端相交且交点位于分流头轴线上,且导流板高出分流头至少3毫米。
5.根据权利要求4所述的一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的导流板环绕分流头轴线呈螺旋状结构分布,且导流板交点与分流头前端面间间距为0—10毫米。
6.根据权利要求1所述的一种双向高压气体射流能量均布器,其特征在于:所述的均压帽和承载基座上均设一条导气孔,所述导气孔分别与均压帽和承载基座同轴分布,所述均压帽后端面的导气孔通过泄压阀与定位槽相互连通,所述定位槽通过导气孔与连接基座相互连通,所述的连接基座侧表面均布至少两个透孔,所述透孔环绕连接基座轴线均布,且透孔轴线与连接基座轴线垂直并相交。
7.一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,其特征在于,所述的双向高压射流包括高压气流能量均布器使用方法包括以下步骤:
S1,设备组装,首先对构成本发明的承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧及连接法兰进行装配,并使装备后的均压帽以连接基座中点对称分布,然后组装后的本发明通过连接基座两端外表面的连接螺纹分别与一条压裂爆破管前端面连接并同轴分布,且连接基座两端的压裂爆破管以连接基座中点对称分布,且压裂爆破管均包覆在承载基座和均压帽外,所述压裂爆破管外表面另与定位法兰连接并同轴分布,且连接法兰与定位法兰间间距不大于压裂爆破管有效长度的1/10,且定位法兰前端面超出均压帽前端面0—50毫米,然后将各压裂爆破管后端面通过爆破片与预制高压管道连通并同轴分布,最后将组装后的本发明连通压裂爆破管和预制高压管一同到待爆破作业的钻孔内,并将爆破片与外部起爆控制系统连接,即可完成本发明装配;
S2,爆破预制,在待爆破钻孔对应的地表位置设置微地震监测站,监测站数量不少于8台,各监测站均布在以待改造油气井为圆心,半径150-250m圆上,并呈阵列结构排布,相邻两个监测站间距不小于80m;
S3,爆破作业,完成S2步骤后,由外部起爆控制系统驱动位于本发明两侧的爆破片同时引爆各预制高压管道内高压气体,并使高压气体行成射流高速流入到本发明两侧位置的压裂爆破管内,并通过压裂爆破管侧表面的射流孔行成高压射流直接作用到钻孔孔壁,实现对钻孔进行高压气体压裂、爆破作业,其中当预制高压管道内高压气体进入到压裂爆破管内的高压气流均沿压裂爆破管轴向方向形成初始射流,初始射流直接冲击作用在本发明均压帽的分流头上,通过分流头球冠状表面对初始射流进行均布,并行成沿分流头径向方向流动的散射反射射流,由反射射流对初始射流方向进行干扰后使压裂爆破管内初始射流散射并从压裂爆破管侧表面的射流孔喷射到钻孔内实现爆破作业,并在爆破过程中由S2步骤设定的微地震监测站对爆破效果进行测定,同时在完成包括作业后,对本发明及与本发明连接的压裂爆破管和预制高压管道进行整体回收。
8.根据权利要求7所述的一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,其特征在于,所述的S1步骤中均压帽的分流头直径为压裂爆破管内径的50%—90%,且压裂爆破管射流孔与均压帽的分流头间不小于5毫米。
9.根据权利要求7所述的一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,其特征在于:所述的S1步骤中,在进行承载基座、连接基座、均压帽、导向杆、承压弹簧及连接法兰装配中,同时根据爆破作业压力及压裂爆破管自身结构强度,设定泄压阀泄压压力为爆破作业压力的1.1—2.5倍,且不大于压裂爆破管自身结构强度承压能力的80%。
10.根据权利要求7所述的一种双向高压气体射流能量均布器使用方法,其特征在于:所述的S3步骤中,当压裂爆破管内气压大于压裂爆破管管材承压能力时,则在气体压力作用下通过压帽包括导向柱和分流头上的导气孔和泄压阀进行排气泄压,同时泄压后的高压气体通过连接基座上的透孔排放到钻孔内。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1546632A1 (ru) * | 1988-05-13 | 1990-02-28 | Ni Pk I Problemam Razvitiya Ka | Устройство для разрушения горных пород |
CN201732031U (zh) * | 2010-08-11 | 2011-02-02 | 中国水利水电科学研究院 | 测量管材耐压强度及抗爆破能力的设备 |
CN104179676A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种柱塞及压裂泵液力端 |
CN105484718A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 滑套组件和压裂管柱 |
CN205370571U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-07-06 | 郭温贤 | 一种新型泄能器 |
CN206329330U (zh) * | 2016-11-14 | 2017-07-14 | 贵州联合安盛矿山技术服务有限公司 | 一种能量定向释放装置 |
CN206539362U (zh) * | 2016-11-28 | 2017-10-03 | 董菊梅 | 一种煤矿爆破支架 |
CN107420665A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-12-01 | 中山市雅西环保科技有限公司 | 一种方便固定安装的泄压阀门 |
CN208365015U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-01-11 | 焦作万瑞工贸有限公司 | 一种新型双法兰限位伸缩接头 |
CN209369792U (zh) * | 2017-12-25 | 2019-09-10 | 成都图高能源技术有限公司 | 一种新型压裂装置 |
-
2019
- 2019-10-21 CN CN201911002354.9A patent/CN110821492B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1546632A1 (ru) * | 1988-05-13 | 1990-02-28 | Ni Pk I Problemam Razvitiya Ka | Устройство для разрушения горных пород |
CN201732031U (zh) * | 2010-08-11 | 2011-02-02 | 中国水利水电科学研究院 | 测量管材耐压强度及抗爆破能力的设备 |
CN104179676A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种柱塞及压裂泵液力端 |
CN105484718A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 滑套组件和压裂管柱 |
CN205370571U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-07-06 | 郭温贤 | 一种新型泄能器 |
CN206329330U (zh) * | 2016-11-14 | 2017-07-14 | 贵州联合安盛矿山技术服务有限公司 | 一种能量定向释放装置 |
CN206539362U (zh) * | 2016-11-28 | 2017-10-03 | 董菊梅 | 一种煤矿爆破支架 |
CN107420665A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-12-01 | 中山市雅西环保科技有限公司 | 一种方便固定安装的泄压阀门 |
CN209369792U (zh) * | 2017-12-25 | 2019-09-10 | 成都图高能源技术有限公司 | 一种新型压裂装置 |
CN208365015U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-01-11 | 焦作万瑞工贸有限公司 | 一种新型双法兰限位伸缩接头 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
冯宇等: "煤层定点水力压裂防冲的机制研究", 《岩土力学》 * |
曹运兴等: "低渗煤层定向多簇气相压裂瓦斯治理技术研究与实践", 《煤炭学报》 * |
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Publication number | Publication date |
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