CN112253075A - 一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 - Google Patents
一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112253075A CN112253075A CN202011082974.0A CN202011082974A CN112253075A CN 112253075 A CN112253075 A CN 112253075A CN 202011082974 A CN202011082974 A CN 202011082974A CN 112253075 A CN112253075 A CN 112253075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- pneumatic
- control panel
- pneumatic control
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 202
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 155
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/006—Production of coal-bed methane
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本发明涉及一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法，加砂系统包括远程控制系统、高压加砂装置、压裂泵、故障排查及处理系统、气动控制面板四、气动控制面板五。高压加砂装置包括混骨料仓、加骨料仓、安全阀、气动加砂阀、气动泄压阀。混骨料仓与加骨料仓并联设置，二者通过气动加砂阀连接，气动泄压阀安装在混骨料仓上，压裂泵分别与混骨料仓的注水口、加骨料仓的进水口、气动控制面板四的进水口连接，加骨料仓的出水口与气动控制面板四的出水口均通过气动控制面板五与钻孔连接。压裂泵与混骨料仓之间形成了携砂液通道，压裂泵与加骨料仓之间形成了前置液加注通道，压裂泵与气动控制面板四之间形成了事故排查与处理通道，三个通道并联设置。本发明降低了煤矿井下水力压裂加砂对作业现场配备条件的要求，操作简单、作业过程安全可靠、可实现连续加注支撑剂。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采钻孔水力压裂领域，尤其涉及一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法。
背景技术
受多期构造运动影响，我国大部分矿区地质条件复杂，煤层透气性差，瓦斯抽采困难。水力压裂技术被证明是改造储层，增加煤层透气性的有效技术措施，目前已经在煤矿井下广泛应用。但是现有的煤矿井下水力压裂技术主要是通过高压泵将清水注入到地层中，在煤层或岩层中产生裂缝，增加地层的透气性。但是在地应力和岩层自重的作用下，产生的裂缝会逐渐闭合，甚至完全闭合，影响水力压裂增透效果。现有技术CN102900417、CN210440078中记载了在压裂液中添加支撑剂能够有效防止压裂形成的裂缝闭合，保障水力压裂施工效果，然而现有技术中均是将砂与水在加砂仓混合后直接进行加砂操作，对设备磨损较大、容易出现堵砂问题，在系统出现憋泵或者憋压问题时，必须对系统进行拆解或者改装，才可以进行憋压位置排查和处理，操作复杂，并且结构复杂、安全性差、成本较高。
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的设计者在多年从事煤矿井下水力压裂工作的基础上，结合目前已有的煤矿井下水力压裂装备、技术及作业条件，提供一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法，以克服目前水力压裂施工存在的不足。
发明内容
本发明提供了一种作业现场配置条件要求低、操作简单、作业过程安全可靠、可实现连续加注支撑剂的煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法。
一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，包括远程控制系统、高压加砂装置、压裂泵，还设置有气动控制面板四、气动控制面板五，所述远程控制系统通过信号传输系统与所述压裂泵连接，所述高压加砂装置包括混骨料仓、加骨料仓、安全阀、气动加砂阀、气动泄压阀，所述气动泄压阀安装在所述混骨料仓上，所述混骨料仓与所述加骨料仓通过气动加砂阀连接，所述压裂泵分别与混骨料仓的注水口、加骨料仓的进水口、气动控制面板四的进水口连接，所述压裂泵与混骨料仓之间形成携砂液通道，所述压裂泵与所述加骨料仓之间形成前置液加注通道，所述压裂泵与所述气动控制面板四之间形成事故排查与处理通道，三个所述通道并联设置，所述加骨料仓与所述气动控制面板四均通过所述气动控制面板五与钻孔连接。
整个系统由相互并联的前置液加注路线、加砂路线、事故排查与处理路线组成，各路线可独立运行，也可联合运行，使用过程中可随时切换。气动加砂阀能够远程控制且能承受高压，气动泄压阀能远程控制且能承受高压，施工完成后可远程进行系统泄压，保障施工安全，安全阀在系统压力升高至额定值后会自行打开进行泄压，确保系统出现异常后现场作业人员安全。
进一步的，所述压裂泵通过四通分别与混骨料仓的注水口、加骨料仓的进水口、气动控制面板四的进水口连接，所述四通与所述混骨料仓的注水口之间设置有气动控制面板一，所述四通与所述加骨料仓进水口之间设置有气动控制面板二，加骨料仓的出水口与所述气动控制面板五之间设置有气动控制面板三，所述气动控制面板四、气动控制面板五、气动控制面板三分别与三通的各接口连接。
进一步的，所述气动控制面板通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管设置可远程控制所述气动控制面板开闭的控制阀门，从而实现对高压管路的远程控制，保障作业人员安全。
进一步的，所述混骨料仓至少包含2个出砂口，1个安全泄压兼填砂口，1个泄压口及1个注水口，所述2个出砂口分别通过气动加砂阀与所述加骨料仓连接，所述安全泄压兼填砂口与安全阀连接，所述泄压口与气动泄压阀连接。
进一步的，所述气动加砂阀通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管上设置可远程控制所述气动加砂阀开闭的控制阀门。作业人员通过操作控制供风软管上的控制阀门即可远程控制气动加砂阀的开启与闭合，从而实现砂加注开始、砂加注速度、砂加注结束的控制。
系统运行过程中，相关阀门的启停，系统管路的切换等都是通过矿用压风远程进行控制，整套系统对于作业现场配置条件的要求降低，系统连接更加简单，操作安全可靠，煤矿井下适用性强。
一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统的使用方法，所述方法包含如下步骤：步骤一：首先关闭气动加砂阀一、气动加砂阀二、打开气动泄压阀，拆掉安全阀，从安全泄压兼填砂口向混骨料仓中加入砂。步骤二：安装安全阀，关闭气动泄压阀、气动控制面板一、气动控制面板四，打开气动控制面板二、气动控制面板三、气动控制面板五。步骤三：启动压裂泵注入前置液，通过远程监控系统观察系统压力变化，若出现了明显的压力下降则停止前置液的注入，开始进行加砂作业；若未出现明显的压力下降，则按照设计参数完成前置液注入作业。步骤四：前置液注入完成后，启动气动加砂阀一，打开气动控制面板一，进行加砂作业，砂注入量达到设计参数时完成加砂作业。步骤五：加砂完成后，关闭气动控制面板一，然后关闭气动加砂阀一，开始注入顶替液，当顶替液注入量达到设计参数时完成钻孔的水力压裂加砂增透施工。步骤六：施工完成后应先停压裂泵，然后关闭气动控制面板五，打开气动泄压阀、气动加砂阀一、气动加砂阀二后等待系统泄压，泄压完成后及时将管路拆解并用清水将整个系统清洗干净。
进一步的，所述步骤四中，通过控制气动控制面板二的开启与闭合调整加砂速度和加砂比例。气动控制面板二关闭的情况下高压水全部通过混骨料仓进入钻孔，携砂浓度较高，气动控制面板二开启的情况下部分水通过加骨料仓直接进入钻孔，压裂液中石英砂浓度较低。
进一步的，所述步骤四中，当供水量大且需要提高砂的加注比例时，将气动加砂阀一和气动加砂阀二同时开启，将气动控制面板二关闭。
进一步的，在所述步骤四中，若加砂过程中出现憋压，则进行排查操作，所述排查操作为：首先立即停压裂泵，关闭气动控制面板一、气动控制面板二、气动控制面板三，打开气动控制面板四，然后，重新开启压裂泵；若此时注入压力正常则是高压加砂装置出现了砂堵现象；若仍然憋压则是钻孔内出现了砂堵，应及时停止压裂泵、关闭气动控制面板五，停止该钻孔的水力压裂加砂施工；若为高压加砂装置砂堵，则关闭气动控制面板五、打开气动控制面板三、气动泄压阀，开压裂泵反向冲洗加砂装置，直至所述气动泄压阀返水正常。
本发明的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法至少包含了一套高压加砂装置，一台压裂泵和远程监控系统，5套气动控制面板，以及高压管若干，所述高压加砂装置由混骨料仓、加骨料仓、进水口、气动加砂阀一、气动加砂阀二、气动泄压阀、安全阀及安全泄压及填砂口组成，所述多路并联加砂系统由相互并联的前置液加注路线、加砂路线、事故排查与处理路线组成，所述远程控制系统通过信号传输系统与压裂泵连接，所述高压加砂装置一端通过气动控制面板、高压管路、四通与压裂泵连接，所述高压加砂装置另一端通过高压管路、气动控制面板与钻孔连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明整个系统一次连接完成，既可进行正常的前置液加注、石英砂加注，也可以在系统出现了憋压时及时进行排查处理，不需对系统进行重新连接，加注系统稳定可靠，若加砂过程中出现了憋泵或者系统憋压现象不需对系统进行拆解和改装即可进行憋压位置排查和处理，操作简单。
若为高压加砂装置砂堵，通过设置气动泄压阀，关闭气动控制面板五，打开气动控制面板三、气动控制面板四，开启压裂泵反向冲洗加砂装置，直至气动泄压阀返水正常，可以及时的处理高压加砂装置砂堵问题。
2、本发明设置有混骨料仓与加骨料仓，携砂液通过气动控制面板一进入混骨料仓中与砂进行混合，混合后的砂再进入加骨料仓中进行加砂操作，气动控制面板二的开启与闭合可以调整加砂速度和加砂比例，混骨料仓、加骨料仓、气动控制面板一、气动控制面板二的设置降低了现有技术中砂与水在加砂仓混合后直接进行加砂操作出现的磨损、堵砂问题。
3、安全性高、成本低：系统中的气动加砂阀、气动控制面板等的开关都通过远程控制，人员远离高压装置，有效保障了作业人员的人身安全；安全阀的设置可以确保系统在压力升高至额定压力后自行开启泄压，确保整个系统作业过程安全可靠。系统中除压裂泵和监控系统需要用电，其他装置均通过矿用压风系统进行远程控制，降低了对作业现场供应能力的要求，简化了施工流程，降低了施工成本。
4、整个系统由相互并联的前置液加注路线、加砂路线、事故处理路线组成，各路线可独立运行，也可联合运行，使用过程中可随时切换。通过不同开关的调节来控制整个加注系统的运行状态，可以有效调节整个加注过程中的压裂液携砂比例，保障压裂效果。本发明降低了煤矿井下水力压裂加砂对作业环境、作业条件的要求，实现了加砂的连续性，整个系统通过气动进行远程控制，保障了现场作业人员的安全，提高了技术的普遍适用性。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1是实施煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统的连接总图
图2是实施煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统高压加砂装置的正视图
图3是实施煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统高压加砂装置的左视图
附图标记：
1.压裂泵，2.高压管，3.四通，4.气动控制面板一，5.气动控制面板二，6.供风管，7.控制阀门，8.远程监控系统，9.混骨料仓，10.注水口，11.安全阀，12.气动泄压阀，13.气动加砂阀二，14.气动加砂阀一，15.加骨料仓，16.气动控制面板三，17.三通，18.气动控制面板四，19.气动控制面板五，20.钻孔，21.安全泄压及填砂口，22.进水口，23.出水口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体装置的组成和具体实施方式进行详细阐述。
所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法至少应包含一套高压加砂装置。所述的高压加砂装置由混骨料仓9、加骨料仓15、气动加砂阀一14、气动加砂阀二13、注水口10、安全阀11、气动泄压阀12组成。所述气动泄压阀12，气动加砂阀一、二均通过高强度螺栓和混骨料仓9以及加骨料仓15连接，而安全阀12通过螺纹与混骨料仓9连接，注水口11通过法兰盘和混骨料仓9连接。所述加骨料仓15两端均有快插接头，通过快插接头和高压管2进行连接。所述混骨料仓9和加骨料仓15通过气动加砂阀一14、气动加砂阀二13连接。
所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统的具体连接方式为，压裂泵1与四通3通过高压管2连接，四通3剩余的3个接口分别跟3根高压管2连接，其中所述3根高压管中的第一根高压管2的另一端连接到气动控制面板一4的进水口，气动控制面板一4的出水口通过高压管连接到高压加砂装置的注水口10。所述3根高压管中的第二根高压管2连接气动控制面板二5的进水口，气动控制面板二5的出水口通过高压管与加骨料仓的进水口22连接，加骨料仓的出水口23与气动控制面板三16的进水口通过高压管连接，气动控制面板三16的出水口与三通17的接口一通过高压管连接。四通3的所述3根高压管中的第三根高压管2与气动控制面板四18的进水口连接，气动控制面板四18的出水口和三通17的接口二通过高压管连接，三通17的接口三通过高压管和气动控制面板五19的进水口连接，气动控制面板五19的出水口通过高压管和钻孔20连接。
砂的加注通过如下步骤实施：
步骤一：首先关闭气动加砂阀一14、气动加砂阀二13、打开气动泄压阀12，拆掉安全阀11，按设计参数从安全阀兼填砂口21向混骨料仓中加入骨料。
步骤二：安装安全阀11，关闭气动泄压阀12、气动控制面板一4、气动控制面板四18。打开气动控制面板二5、气动控制面板三16、气动控制面板五19。
步骤三：启动压裂泵1注入前置液，通过远程监控系统8观察系统压力变化并及时记录，若系统出现了明显的压力下降则停止前置液的注入，开始进行加砂作业。若未出现明显的压力下降则前置液量达到设计参数即完成注入前置液作业。
步骤四：注入前置液完成后，启动气动加砂阀一14，同时打开气动控制面板一4，开始进行加砂作业。当石英砂注入量达到设计要求后即完成加砂作业。
若加砂过程中出现了憋泵或者系统憋压现象不需对系统进行拆解和改装即可进行憋压位置排查和处理。排查方法为：首先应立即关停压裂泵1，关闭气动控制面板一4、气动控制面板二5、气动控制面板三16。打开气动控制面板四18，重新开启压裂泵1向钻孔内注入清水，若此时注入压力正常则分析是高压加砂装置出现了砂堵现象，若仍然憋压则是钻孔内出现了砂堵。若为高压加砂装置砂堵，则关闭压裂泵1，系统在排查状态下，关闭气动控制面板五19、打开气动控制面板三16、打开气动泄压阀12，然后开启压裂泵1反向冲洗加砂装置，直至气动泄压阀12返水正常。若改为注清水后仍然憋压，则判断为钻孔内出现了砂堵，此时应及时停泵，关闭气动控制面板五19，停止该钻孔的水力压裂加砂增透。
步骤五：加砂完成后，关闭气动控制面板一4，然后关闭气动加砂阀一14，开始注入顶替液，当顶替液注入量达到设计要求后即完成该孔的水力压裂加骨料增透施工。
步骤六：施工完成后应先停压裂泵1，然后关闭气动控制面板五19、打开气动泄压阀12、气动加砂阀一14、气动加砂阀二13后等待系统泄压，泄压完成后应及时将管路拆解并用清水将整个系统清洗干净。
由此可见，本发明的优点在于：1、本发明整个系统一次连接完成，既可进行正常的前置液加注、石英砂加注，也可以在系统出现了憋压时及时进行排查处理，不需对系统进行重新连接，加注系统稳定可靠，若加砂过程中出现了憋泵或者系统憋压现象不需对系统进行拆解和改装即可进行憋压位置排查和处理，操作简单。若为高压加砂装置砂堵，通过设置气动泄压阀，关闭气动控制面板五，打开气动控制面板三、气动控制面板四，开启压裂泵反向冲洗加砂装置，直至气动泄压阀返水正常，可以及时的处理高压加砂装置砂堵问题。2、本发明设置有混骨料仓与加骨料仓，携砂液通过气动控制面板一进入混骨料仓中与砂进行混合，混合后的砂再进入加骨料仓中进行加砂操作，气动控制面板二的开启与闭合可以调整加砂速度和加砂比例，混骨料仓、加骨料仓、气动控制面板一、气动控制面板二的设置降低了现有技术中砂与水在加砂仓混合后直接进行加砂操作出现的磨损、堵砂问题。3、安全性高、成本低：系统中的气动加砂阀、气动控制面板等的开关都通过远程控制，人员远离高压装置，有效保障了作业人员的人身安全；安全阀的设置可以确保系统在压力升高至额定压力后自行开启泄压，确保整个系统作业过程安全可靠。系统中除压裂泵和监控系统需要用电，其他装置均通过矿用压风系统进行远程控制，降低了对作业现场供应能力的要求，简化了施工流程，降低了施工成本。4、整个系统由相互并联的前置液加注路线、加砂路线、事故排查与处理路线组成，各路线可独立运行，也可联合运行，使用过程中可随时切换。通过不同开关的调节来控制整个加注系统的运行状态，可以有效调节整个加注过程中的压裂液携砂比例，保障压裂效果。
显然，以上描述和记载仅仅是举例说明，而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。尽管已经描述了实施方法，但是本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (9)
1.一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，包括远程控制系统(8)、高压加砂装置、压裂泵(1)，其特征在于：还设置有气动控制面板四(18)、气动控制面板五(19)，所述远程控制系统(8)通过信号传输系统与所述压裂泵(1)连接，所述高压加砂装置包括混骨料仓(9)、加骨料仓(15)、气动加砂阀、气动泄压阀(12)、安全阀(11)，所述气动泄压阀(12)安装在所述混骨料仓(9)上，所述混骨料仓(9)与所述加骨料仓(15)通过气动加砂阀连接，所述压裂泵(1)分别与混骨料仓(9)的注水口(10)、加骨料仓(15)的进水口(22)、气动控制面板四(18)的进水口连接，所述压裂泵(1)与混骨料仓(9)之间形成携砂液通道，所述压裂泵(1)与所述加骨料仓(15)之间形成前置液加注通道，所述压裂泵(1)与所述气动控制面板四(18)之间形成事故排查与处理通道，三个所述通道并联设置，所述加骨料仓(15)与所述气动控制面板四(18)均通过所述气动控制面板五(19)与钻孔(20)连接。
2.如权利要求1所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述压裂泵(1)通过四通(3)分别与混骨料仓(9)的注水口(10)、加骨料仓(15)的进水口(22)、气动控制面板四(18)的进水口连接，所述四通(3)与所述混骨料仓(9)的注水口(10)之间设置有气动控制面板一(4)，所述四通(3)与所述加骨料仓(15)的进水口(22)之间设置有气动控制面板二(5)，加骨料仓(15)的出水口(23)与所述气动控制面板五(19)之间设置有气动控制面板三(16)，所述气动控制面板四(18)、气动控制面板五(19)、气动控制面板三(16)分别与三通(17)的各接口连接。
3.如权利要求2所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述气动控制面板通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管设置可远程控制所述气动控制面板开闭的控制阀门。
4.如权利要求1所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述混骨料仓(9)至少包含2个出砂口，1个安全泄压兼填砂口，1个泄压口及1个注水口(10)，所述2个出砂口分别通过气动加砂阀与所述加骨料仓(15)连接，所述安全泄压兼填砂口与安全阀(11)连接，所述泄压口与气动泄压阀(12)连接。
5.如权利要求1或4所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述气动加砂阀通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管上设置可远程控制所述气动加砂阀开闭的控制阀门。
6.根据权利要求1-5任一项所述的煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统的使用方法，其特征在于：所述方法包含如下步骤：
步骤一：首先关闭气动加砂阀一(14)、气动加砂阀二(13)、打开气动泄压阀(12)，拆掉安全阀(11)，从安全泄压兼填砂口向混骨料仓(9)中加入砂；
步骤二：安装安全阀(11)，关闭气动泄压阀(12)、气动控制面板一(4)、气动控制面板四(18)，打开气动控制面板二(5)、气动控制面板三(16)、气动控制面板五(19)；
步骤三：启动压裂泵(1)注入前置液，通过远程监控系统观察系统压力变化，若出现了明显的压力下降则停止前置液的注入，开始进行加砂作业；若未出现明显的压力下降，则按照设计参数完成前置液注入作业；
步骤四：前置液注入完成后，启动气动加砂阀一(14)，打开气动控制面板一(4)，进行加砂作业，砂注入量达到设计参数时完成加砂作业；
步骤五：加砂完成后，关闭气动控制面板一(4)，然后关闭气动加砂阀一(14)，开始注入顶替液，当顶替液注入量达到设计参数时完成钻孔的水力压裂加砂增透施工；
步骤六：施工完成后应先停压裂泵(1)，然后关闭气动控制面板五(19)，打开气动泄压阀(12)、气动加砂阀一(14)、气动加砂阀二(13)后等待系统泄压，泄压完成后及时将管路拆解并用清水将整个系统清洗干净。
7.如权利要求6所述的使用方法，其特征在于：所述步骤四中，通过控制气动控制面板二(5)的开启与闭合调整加砂速度和加砂比例。
8.如权利要求6或7所述的使用方法，其特征在于：所述步骤四中，当供水量大且需要提高砂的加注比例时，将气动加砂阀一(14)和气动加砂阀二(13)同时开启，将气动控制面板二(5)关闭。
9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于：在所述步骤四中，若加砂过程中出现憋压，则进行排查操作，所述排查操作为：首先立即停压裂泵(1)，关闭气动控制面板一(4)、气动控制面板二(5)、气动控制面板三(16)，打开气动控制面板四(18)，然后，重新开启压裂泵(1)；若此时注入压力正常则是高压加砂装置出现了砂堵现象；若仍然憋压则是钻孔(20)内出现了砂堵，应及时停止压裂泵(1)、关闭气动控制面板五(19)，停止该钻孔的水力压裂加砂施工；
若为高压加砂装置砂堵，则关闭气动控制面板五(19)、打开气动控制面板三(16)，气动泄压阀(12)，开压裂泵(1)反向冲洗加砂装置，直至所述气动泄压阀(12)返水正常。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011082974.0A CN112253075B (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011082974.0A CN112253075B (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112253075A true CN112253075A (zh) | 2021-01-22 |
| CN112253075B CN112253075B (zh) | 2023-01-10 |
Family
ID=74243722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011082974.0A Active CN112253075B (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112253075B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102900417A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-30 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | 煤矿井下压裂或割缝用加砂装置及加砂控制方法 |
| CN104712304A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 |
| US9162261B1 (en) * | 2013-02-18 | 2015-10-20 | Sierra Dust Control, LLC | Systems and methods for controlling silica dust during hydraulic fracturing operations |
| CN206397488U (zh) * | 2017-01-18 | 2017-08-11 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种矿井煤层高压水力压裂骨料添加装置 |
| CN108397180A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-14 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿井下水力压裂高压密封连续加骨料系统及方法 |
| CN109372488A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-22 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿水力压裂用摆动式连续加注支撑剂装置及加注方法 |
-
2020
- 2020-10-12 CN CN202011082974.0A patent/CN112253075B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102900417A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-30 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | 煤矿井下压裂或割缝用加砂装置及加砂控制方法 |
| US9162261B1 (en) * | 2013-02-18 | 2015-10-20 | Sierra Dust Control, LLC | Systems and methods for controlling silica dust during hydraulic fracturing operations |
| CN104712304A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 |
| CN206397488U (zh) * | 2017-01-18 | 2017-08-11 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种矿井煤层高压水力压裂骨料添加装置 |
| CN108397180A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-14 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿井下水力压裂高压密封连续加骨料系统及方法 |
| CN109372488A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-22 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤矿水力压裂用摆动式连续加注支撑剂装置及加注方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112253075B (zh) | 2023-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102561977B (zh) | 高压大流量涌水钻孔安全系统及其安装工艺、使用工艺 | |
| WO2023227051A1 (zh) | 矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法 | |
| CN101539028B (zh) | 高压脉动注水防治煤岩动力灾害的装置 | |
| CN113250670B (zh) | 单孔多段同步控制压裂煤体增透系统及方法 | |
| CN108756898A (zh) | 采用hsc灌浆材料的超前预注浆施工方法 | |
| CN110344784B (zh) | 一种矿井近水平定向钻孔的突水治理装置 | |
| CN108425661A (zh) | 连续油管钢粒射流射孔装置 | |
| CN102230394B (zh) | 提高煤层瓦斯抽采浓度的二次封孔系统 | |
| CN110593841A (zh) | 一种转向压裂用水溶性暂堵剂的在线加注装置和暂堵方法 | |
| CN105863597A (zh) | 一种二氧化碳干法压裂高压管汇装置 | |
| CN101929330B (zh) | 遥控旋塞式钢球投球系统 | |
| CN117662101B (zh) | 矿井下长距离压裂-注砂-测井一体化设备及方法 | |
| CN112253075B (zh) | 一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法 | |
| CN112554839B (zh) | 一种整体软管无插接式瓦斯封孔器及其封孔方法 | |
| CN103397860A (zh) | 泥浆分配远程控制器 | |
| CN110153904B (zh) | 能够连续加砂的磨料水力冲孔系统及方法 | |
| CN104564105A (zh) | 一种煤层底板注浆加固二级套管的装置和方法 | |
| CN108194444A (zh) | 一种顶锤钻机的防空打液压系统及其控制方法 | |
| CN202883008U (zh) | 探放水孔口控制器 | |
| CN104929565A (zh) | 一种双层注浆导管 | |
| CN108561176B (zh) | 一种瓦斯抽采钻孔自动疏堵增透装置及方法 | |
| CN206144564U (zh) | 基于同步射流的土压平衡盾构泥饼防治系统 | |
| CN104929564A (zh) | 一种高压跑水孔注浆下料装置 | |
| CN105370957B (zh) | 一种撬装式智能阀组 | |
| CN204627527U (zh) | 一种双层注浆导管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |