CN113187441B - 一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法 - Google Patents

一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法,其包括压裂管、连接轴壳、密封扩张元件、压力监测仪以及合采装置,所述压裂管为多段拼接式结构,相邻所述压裂管端头均安装有密封扩张元件,所述密封扩张元件靠外侧圆形面上安装有连接轴壳,所述连接轴壳侧环面安装有压力监测仪,相邻所述连接轴壳之间安装有合采装置,所述合采装置对其所在岩层进行压裂,且所述密封扩张元件、压力监测仪分别对合采装置所在空间层腔进行密封、压力检测。

Description

一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法
技术领域
本发明涉及煤层气开采技术领域,具体为一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法。
背景技术
致密砂岩气简称致密气,分布于致密砂岩中的天然气,指致密气所在的储集岩孔隙度低(<10%)、渗透率低、含气饱和度低(<60%)、含水饱和度高(>40%),天然气在砂岩层中流动速度较为缓慢的砂岩层中的天然气。致密气开采需要采用压裂技术,开采成本较高,有时候也被列为非常规天然气。开发利用非常规天然气资源既是对常规天然气资源不足的有力补充,又是能实现对以煤为主的能源结构的经济接替。因此,如何实现非常高天然气资源的高效开发,对于调整我国的能源结构,改善人居环境,提高人民的生活水平,保障国家能源安全具有重大意义。目前,现有对煤层气进行分压合采的装置中,不能充分对不同岩层进行压裂,且对岩层压裂后,所产生的裂缝的宽度较窄、数量较少,不能充分的将煤层气排出,采集效率低下,产生资源浪费。
因此,本领域技术人员提供了一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其包括压裂管、连接轴壳、密封扩张元件、压力监测仪以及合采装置,所述压裂管为多段拼接式结构,相邻所述压裂管端头均安装有密封扩张元件,所述密封扩张元件靠外侧圆形面上安装有连接轴壳,所述连接轴壳侧环面安装有压力监测仪,相邻所述连接轴壳之间安装有合采装置,所述合采装置对其所在岩层进行压裂,且所述密封扩张元件、压力监测仪分别对合采装置所在空间层腔进行密封、压力检测。
作为本发明的一种优选技术方案,所述密封扩张元件为横向弹性外扩结构,且所述密封扩张元件外侧环壁安装有固定脚块。
作为本发明的一种优选技术方案,所述合采装置包括射孔壳体、通信轴道、分流组件以及压裂装置,所述射孔壳体中心安装有通信轴道,所述通信轴道外侧轴壁安装有分流组件,且沿其轴壁纵向线性排列设置多组,一组所述分流组件为四组支分流组件呈水平圆周排列设置四组所构成,其一组所述支分流组件引流面域范围为水平基准面夹60°小大,相邻所述支分流组件间隔30°大小;
所述射孔壳体外侧壁纵向呈线性排列设置多组、水平面呈圆周排列设置四组压裂装置,其一组所述压裂装置与一组支分流组件下、上对应设置,且其相对位于一组所述支分流组件引流面域靠外侧的中心处。
作为本发明的一种优选技术方案,所述分流组件上方安装有固定在射孔壳体外侧壁上的半锥形引流块,呈圆周排列设置四组,一组所述半锥形引流块引流面域范围为水平面夹30°大小,且相对位于所述支分流组件间隔30°置空面域的正上方。
作为本发明的一种优选技术方案,所述通信轴道下方外侧壁套有自由转动的螺旋扇叶,且为定向转动。
作为本发明的一种优选技术方案,一组所述支分流组件包括导流刚性板、支撑脚板、弹性杆件、倾摆组件、以及减震组件,所述支撑脚板中窄板端相向设置,并通过所述弹性杆件相衔接,内侧所述支撑脚板中宽板铰接连接在套在通信轴道外侧固定轴座外侧壁上,且内侧所述支撑脚板上安装有调控外侧支撑脚板倾摆角度的倾摆组件;
内、外侧所述支撑脚板靠宽板端面均安装有环形角度卡件,所述环形角度卡件上安装有减震组件,左、右侧所述减震组件上安装有导流刚性板,且所述导流刚性板与支撑脚板之间安装有张力弹簧。
作为本发明的一种优选技术方案,所述减震组件包括主支撑板、弹性伸缩杆、张力伸缩杆、辅支撑板、减震三角架以及拉簧,所述主支撑板上端面、侧面分别铰接连接有辅支撑板、弹性伸缩杆,呈左右对称设置,且所述弹性伸缩杆输出端铰接连接在辅支撑板下侧靠中心板面上;
所述辅支撑板上铰接连接有减震三角架,所述减震三角架上侧角端与导流刚性板铰接连接,且左侧所述减震三角架右侧角端与靠右侧主支撑板上端通过张力伸缩杆相衔接,右侧所述减震三角架右侧角端与靠左侧主支撑板上端通过张力伸缩杆相衔接,相近左右侧所述减震三角架角端之间通过拉簧相衔接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述压裂装置包括外射头壳体、内射头壳体、转动环、微型炸药头以及起爆装置,所述外射头壳体内部嵌入有内射头壳体,所述内射头壳体左、右端设有起爆腔室、冲击腔室,其所述内射头壳体左端环形壳体壁内部设有起爆装置、电机;
所述起爆腔室内部由左至右依次设置药壳、炸药一、药壳、隔离散沙、药壳、炸药二、临界层薄板,且所述起爆装置独立控制炸药一与炸药二的引爆;
所述电机输出端固定有直齿轮,所述环形壳体靠右侧端设有转动环,所述转动环左侧环弧壁上安装有直齿轮条,所述直齿轮与齿轮条啮合连接,且所述转动环内部开设有呈圆周排列开设多组独立的炸药腔室,所述炸药腔室内部安装有微型炸药头;
所述冲击腔室内部安装有横向的扩缩冲击板架。
作为本发明的一种优选技术方案,所述扩缩冲击板架包括滑动盘、自由伸缩杆以及冲击推板,所述滑动盘中心开设有流通孔腔,且相邻所述滑动盘之间设有呈“×”型并独立伸缩的自由伸缩杆,其一组向左倾斜的所述自由伸缩杆上、下端分别与左侧流通空腔上腔壁、右侧流通空腔下腔壁均铰接连接,其一组向右倾斜的所述自由伸缩杆上、下端分别与右侧流通空腔上腔壁、左侧流通空腔下腔壁均铰接连接,且最左侧所述滑动盘为固定结构,其右侧所述滑动盘均与冲击腔室壳壁滑动连接,且最右侧所述自由伸缩杆连接有冲击推板;
所述冲击推板上下靠外侧端板套在横向设置在冲击腔室在外侧壳壁上的导向滑柱,所述冲击推板上下端靠内侧板上与横向设置在内射头壳体内部的复位伸缩组件右端相连接,且靠右端所述内射头壳体壳壁上开设有进液口。
一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采方法,包括如下步骤:
S1:更具不同深度岩层压裂所需的压力值对压力监测仪进行预设定,将多段拼接过后的多组合采装置下入井道中,使其处于对应深度的岩层中;
S2:向压裂管内部加入压裂液,密封扩张元件受到压裂液的挤压进行外扩,使其与井道壁紧密贴合固定,通过压力检测仪调控不同岩层合采装置的启动次序;
S3:若由低压至高压依次启动合采装置,则射孔壳体外部均充满压裂液,压裂液的冲压强度由小至大逐渐增加,对由低压至高压的岩层逐层压裂采集煤层气;
S4:若由高压至低压依次启动合采装置,则射孔壳体外部的压裂液为逐步充满,其充满次序为所处高压岩层至低压岩层,对由高压至低压的岩层逐层压裂采集煤层气。
与现有技术相比,本发明提供了一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置及方法,具备以下有益效果:
1、本发明中通过多段压裂管与合采装置进行拼接下井道,使其处在不同深度的岩层中,对岩层进行压裂,使其产生裂缝,释放气体,其中,通过压力监测仪依据不同深度的岩层压裂临界值对合采装置的启动进行预设定,以便对所处不同层次的煤层气进行分压合采,且针对沿井道方向上的岩层压裂临界值的不同以及排列次序,可通过改变对本合采装置的启动向后顺序,尤其本合采装置对无规则排列的压裂临界值岩层,采用高压岩层逐步向低压岩层进行压裂,并利用压裂后产生的气体,能够利用此气体对低压岩层进一步辅助压裂,使得岩层裂缝生成的宽度、数量都大幅度提升。
2、本发明中通过分流组件对射孔壳体内部的压裂液进行引流导向,使其具备横向流动趋势,有利于压裂液进入压裂装置中,其中,压裂装置中设有一级炸药先行对岩层进行冲击压裂,再通过二级炸药再次驱动隔离散沙对岩层再次冲击,同时,将分隔炸药腔室和冲击腔室的临界层薄板击碎,后续通过引爆微型炸药头推动冲击推板带动滑动盘左右往复移动,此中,冲击推板与导流刚性板配合引流压裂液进入冲击腔室中,在冲击推板回缩过程中,将冲击腔室内部的压裂液呈脉冲式射向岩层裂缝,促使裂缝持续破裂,增大裂缝宽度及数量,提高岩层内部煤层气的采集效率及采集纯净率。
附图说明
图1为本发明的分压合采装置结构示意图;
图2为本发明的合采装置局部结构放大示意图;
图3为本发明的分流组件局部结构放大示意图;
图4为本发明的减震组件局部结构放大示意图;
图5为本发明的压裂装置局部结构放大示意图;
图中:1、压裂管;2、连接轴壳;3、密封扩张元件;4、压力监测仪;5、合采装置;6、射孔壳体;7、通信轴道;8、分流组件;9、压裂装置;10、半锥形引流块;11、螺旋扇叶;81、导流刚性板;82、支撑脚板;83、弹性杆件;84、倾摆组件;85、张力弹簧;86、减震组件;87、环形角度卡件;861、主支撑板;862、弹性伸缩杆;863、张力伸缩杆;864、辅支撑板;865、减震三角架;866、拉簧;91、外射头壳体;92、内射头壳体;93、转动环;94、微型炸药头;95、起爆装置;96、电机;97、炸药一;98、炸药二;99、隔离散沙;910、药壳;911、临界层薄板;912、滑动盘;913、自由伸缩杆;914、冲击推板;915、复位伸缩组件;916、导向滑柱。
具体实施方式
参照图1,本发明提供一种技术方案:一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其包括压裂管1、连接轴壳2、密封扩张元件3、压力监测仪4以及合采装置5,所述压裂管1为多段拼接式结构,相邻所述压裂管1端头均安装有密封扩张元件3,所述密封扩张元件3靠外侧圆形面上安装有连接轴壳2,所述连接轴壳2侧环面安装有压力监测仪4,相邻所述连接轴壳2之间安装有合采装置5,所述合采装置5对其所在岩层进行压裂,且所述密封扩张元件3、压力监测仪4分别对合采装置5所在空间层腔进行密封、压力检测;
作为最佳实施例,通过沿井道纵向设置多组合采装置,使得深部岩层与浅层岩层均设有合采装置,在压裂液流通时,由压力检测仪进行实时监测合采装置此处的压力值是否达到所在岩层待压裂的压力值,调控合采装置启动,进而对多层岩层进行分压压裂开采煤层气。
本实施例中,所述密封扩张元件3为横向弹性外扩结构,且所述密封扩张元件3外侧环壁安装有固定脚块,作为最佳实施例,在压裂液流经密封扩张元件内部时,受到压裂液外扩式压力,从而促使密封扩张元件进行扩张与井道侧壁紧密贴合,且同时固定脚块嵌入井道侧壁内部,增强密封扩张元件固定在井道侧壁上的固定强度,从而不易下移或滑脱。
参照图2,本实施例中,所述合采装置5包括射孔壳体6、通信轴道7、分流组件8以及压裂装置9,所述射孔壳体6中心安装有通信轴道7,所述通信轴道7外侧轴壁安装有分流组件8,且沿其轴壁纵向线性排列设置多组,一组所述分流组件8为四组支分流组件呈水平圆周排列设置四组所构成,其一组所述支分流组件引流面域范围为水平基准面夹60°小大,相邻所述支分流组件间隔30°大小;
所述射孔壳体6外侧壁纵向呈线性排列设置多组、水平面呈圆周排列设置四组压裂装置9,其一组所述压裂装置9与一组支分流组件下、上对应设置,且其相对位于一组所述支分流组件引流面域靠外侧的中心处;
作为最佳实施例,所述通信轴道为转动结构,以便通过调节分流组件与半锥形引流块的空间错位角度,进一步来调控压裂液的下流速率。
本实施例中,所述分流组件8上方安装有固定在射孔壳体6外侧壁上的半锥形引流块10,呈圆周排列设置四组,一组所述半锥形引流块10引流面域范围为水平面夹30°大小,且相对位于所述支分流组件间隔30°置空面域的正上方;
作为最佳实施例,所述半锥形引流块倾斜面与轴心线呈30°夹角,以便对压裂液进行隔档分流的情况下,不影响其下流速率,且能够增强处在射孔壳体内的压裂液的横向流势强度,对纵向流动的趋势进行减低,进而相对增大横向流动的流量,有效引导处于此处的压裂液横向横向流入压裂装置内部。
本实施例中,所述通信轴道7下方外侧壁套有自由转动的螺旋扇叶,且为定向转动,作为最佳实施例,所述螺旋扇叶为锥形结构,且以下向上视角,其锥形外扩角度为30°,以便将进入射孔壳体内部的压裂液的流动方向进行定向,且能够促使压裂液呈螺旋式流通,提高流畅性,且需要注意的是,位于相邻所述分流组件之间的半锥形引流块、压裂装置,其半锥形引流块位于压裂装置下方;
作为最佳实施例,所述环形角度卡件为扭力卡件,位于外侧的所述环形角度卡件为顺时针扭转,位于内侧的所述环形角度卡件为逆时针扭转。
参照图3,本实施例中,一组所述支分流组件包括导流刚性板81、支撑脚板82、弹性杆件83、倾摆组件84、以及减震组件86,所述支撑脚板82中窄板端相向设置,并通过所述弹性杆件83相衔接,内侧所述支撑脚板中宽板铰接连接在套在通信轴道7外侧固定轴座外侧壁上,且内侧所述支撑脚板上安装有调控外侧支撑脚板82倾摆角度的倾摆组件84;
内、外侧所述支撑脚板靠宽板端面均安装有环形角度卡件87,所述环形角度卡件87上安装有减震组件86,左、右侧所述减震组件86上安装有导流刚性板81,且所述导流刚性板81与支撑脚板之间安装有张力弹簧85,通过调节导流刚性板的曲面弧度,对压裂液进行引流,处在射孔壳体内部压裂液绝大多数压裂液均具有横向流动趋势。
参照图4,本实施例中,所述减震组件86包括主支撑板861、弹性伸缩杆862、张力伸缩杆863、辅支撑板864、减震三角架865以及拉簧866,所述主支撑板861上端面、侧面分别铰接连接有辅支撑板864、弹性伸缩杆862,呈左右对称设置,且所述弹性伸缩杆862输出端铰接连接在辅支撑板864下侧靠中心板面上;
所述辅支撑板864上铰接连接有减震三角架865,所述减震三角架865上侧角端与导流刚性板81铰接连接,且左侧所述减震三角架865右侧角端与靠右侧主支撑板上端通过张力伸缩杆863相衔接,右侧所述减震三角架右侧角端与靠左侧主支撑板861上端通过张力伸缩杆863相衔接,相近左右侧所述减震三角架865角端之间通过拉簧866相衔接;
作为最佳实施例,所述弹性伸缩杆为辅支撑板提供支撑,并调控器倾斜角度,所述减震三角架在受到导流刚性板带来的压力时,其瞬间所受的压力由张力伸缩杆和拉簧配合支撑、减震,降低导流刚性板的晃动,后续持续受到的压力则通过张力伸缩杆、拉簧、弹性伸缩杆共同配合支承,对导流刚性板进行稳固,避免在压裂装置运行过程中,其附近的间歇式流速不同的压裂液,造成导流刚性板摆动,从而降低导流刚性板对压裂液的阻挡强度,进而降低压裂液横向流动的流动强度,其中,所述导流刚性板的稳定强度与引流压裂液的横向流动的流动强度呈正比。
参照图5,本实施例中,所述压裂装置9包括外射头壳体91、内射头壳体92、转动环93、微型炸药头94以及起爆装置95,所述外射头壳体91内部嵌入有内射头壳体92,所述内射头壳体92左、右端设有起爆腔室、冲击腔室,其所述内射头壳体92左端环形壳体壁内部设有起爆装置95、电机96;
所述起爆腔室内部由左至右依次设置药壳910、炸药一97、药壳、隔离散沙99、药壳、炸药二98、临界层薄板911,且所述起爆装置95独立控制炸药一97与炸药二98的引爆;
所述电机96输出端固定有直齿轮,所述环形壳体靠右侧端设有转动环93,所述转动环93左侧环弧壁上安装有直齿轮条,所述直齿轮与齿轮条啮合连接,且所述转动环93内部开设有呈圆周排列开设多组独立的炸药腔室,所述炸药腔室内部安装有微型炸药头94;
所述冲击腔室内部安装有横向的扩缩冲击板架;
作为最佳实施例,所述炸药一为对该处岩层施加的一级压裂裂缝强度,炸药二进一步二级压裂裂缝强度,且完成压裂液经冲击腔室内向岩层射入进行压裂之前,需要注意的是,炸药二引爆的同时,临界层薄板同时碎裂,完成后,通过引爆微型炸药头、复位伸缩组件配合工作对冲击推板进行推拉复位,由冲击推板对射孔壳体内部压裂液进一步引流进入冲击腔室,其中,微型炸药头的主动冲击,推动冲击推板外扩吸入压裂液,在复位伸缩组件的作用力快速收缩挤压压裂液,通过冲击腔室并呈脉冲式不断向裂缝中压入压裂液,并持续性冲击,扩大裂缝宽度及裂缝数量。
本实施例中,所述扩缩冲击板架包括滑动盘912、自由伸缩杆913以及冲击推板914,所述滑动盘912中心开设有流通孔腔,且相邻所述滑动盘912之间设有呈“×”型并独立伸缩的自由伸缩杆913,其一组向左倾斜的所述自由伸缩杆913上、下端分别与左侧流通空腔上腔壁、右侧流通空腔下腔壁均铰接连接,其一组向右倾斜的所述自由伸缩杆913上、下端分别与右侧流通空腔上腔壁、左侧流通空腔下腔壁均铰接连接,且最左侧所述滑动盘912为固定结构,其右侧所述滑动盘均与冲击腔室壳壁滑动连接,且最右侧所述自由伸缩杆连接有冲击推板914;
所述冲击推板914上下靠外侧端板套在横向设置在冲击腔室在外侧壳壁上的导向滑柱916,所述冲击推板914上下端靠内侧板上与横向设置在内射头壳体内部的复位伸缩组件右端915相连接,且靠右端所述内射头壳体壳壁上开设有进液口;
作为最佳实施例,所述冲击推板呈鱼尾式结构,所述冲击推板上下侧板面为弧形曲面,且曲面端与射孔壳体壳壁上开设的进液口相对应,对压裂液进行引流,右端鱼尾式推板再次辅助推动压裂液流向进液口。
一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采方法,其包括如下步骤:
S1:更具不同深度岩层压裂所需的压力值对压力监测仪进行预设定,将多段拼接过后的多组合采装置下入井道中,使其处于对应深度的岩层中;
S2:向压裂管内部加入压裂液,密封扩张元件受到压裂液的挤压进行外扩,使其与井道壁紧密贴合固定,通过压力检测仪调控不同岩层合采装置的启动次序;
S3:若由低压至高压依次启动合采装置,则射孔壳体外部均充满压裂液,压裂液的冲压强度由小至大逐渐增加,对由低压至高压的岩层逐层压裂采集煤层气,作为最佳实施例,若由上至下沿压裂管方向的岩层压裂临界值为依次递增时,则采取此步骤进行煤层气采集,由底部向上逐层进行压裂采集;
S4:若由高压至低压依次启动合采装置,则射孔壳体外部的压裂液为逐步充满,其充满次序为所处高压岩层至低压岩层,对由高压至低压的岩层逐层压裂采集煤层气,作为最佳实施例,若由上至下沿压裂管方向的岩层压裂临界值为依次递减或无层次排列,则采取此步骤进行煤层气采集,其中,先进行的高压压裂采集过后的气体,能够进入后续低压压裂岩层的裂缝中进一步加压,进一步提高裂缝破裂的宽度及数量。
以上所述,仅为发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其包括压裂管(1)、连接轴壳(2)、密封扩张元件(3)、压力监测仪(4)以及合采装置(5),所述压裂管(1)为多段拼接式结构,其特征在于:相邻所述压裂管(1)端头均安装有密封扩张元件(3),所述密封扩张元件(3)靠外侧圆形面上安装有连接轴壳(2),所述连接轴壳(2)侧环面安装有压力监测仪(4),相邻所述连接轴壳(2)之间安装有合采装置(5),所述合采装置(5)对其所在岩层进行压裂,且所述密封扩张元件(3)、压力监测仪(4)分别对合采装置(5)所在空间层腔进行密封、压力检测;
所述合采装置(5)包括射孔壳体(6)、通信轴道(7)、分流组件(8)以及压裂装置(9),所述射孔壳体(6)中心安装有通信轴道(7),所述通信轴道(7)外侧轴壁安装有分流组件(8),且沿其轴壁纵向线性排列设置多组,一组所述分流组件(8)为四组支分流组件呈水平圆周排列设置四组所构成,其一组所述支分流组件引流面域范围为水平基准面夹60°大小 ,相邻所述支分流组件间隔30°大小;
所述射孔壳体(6)外侧壁纵向呈线性排列设置多组、水平面呈圆周排列设置四组压裂装置(9),其一组所述压裂装置(9)与一组支分流组件下、上对应设置,且其相对位于一组所述支分流组件引流面域靠外侧的中心处;
所述压裂装置(9)包括外射头壳体(91)、内射头壳体(92)、转动环(93)、微型炸药头(94)以及起爆装置(95),所述外射头壳体(91)内部嵌入有内射头壳体(92),所述内射头壳体(92)左、右端设有起爆腔室、冲击腔室,其所述内射头壳体(92)左端环形壳体壁内部设有起爆装置(95)、电机(96);
所述起爆腔室内部由左至右依次设置药壳(910)、炸药一(97)、药壳、隔离散沙(99)、药壳、炸药二(98)、临界层薄板(911),且所述起爆装置(95)独立控制炸药一(97)与炸药二(98)的引爆;
所述电机(96)输出端固定有直齿轮,所述环形壳体靠右侧端设有转动环(93),所述转动环(93)左侧环弧壁上安装有直齿轮条,所述直齿轮与齿轮条啮合连接,且所述转动环(93)内部开设有呈圆周排列开设多组独立的炸药腔室,所述炸药腔室内部安装有微型炸药头(94);
所述冲击腔室内部安装有横向的扩缩冲击板架。
2.根据权利要求1所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:所述密封扩张元件(3)为横向弹性外扩结构,且所述密封扩张元件(3)外侧环壁安装有固定脚块。
3.根据权利要求1所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:所述分流组件(8)上方安装有固定在射孔壳体(6)外侧壁上的半锥形引流块(10),呈圆周排列设置四组,一组所述半锥形引流块(10)引流面域范围为水平面夹30°大小,且相对位于所述支分流组件间隔30°置空面域的正上方。
4.根据权利要求1所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:所述通信轴道(7)下方外侧壁套有自由转动的螺旋扇叶,且为定向转动。
5.根据权利要求1所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:一组所述支分流组件包括导流刚性板(81)、支撑脚板(82)、弹性杆件(83)、倾摆组件(84)、以及减震组件(86),所述支撑脚板(82)中窄板端相向设置,并通过所述弹性杆件(83)相衔接,内侧所述支撑脚板中宽板铰接连接在套在通信轴道(7)外侧固定轴座外侧壁上,且内侧所述支撑脚板上安装有调控外侧支撑脚板(82)倾摆角度的倾摆组件(84);
内、外侧所述支撑脚板靠宽板端面均安装有环形角度卡件(87),所述环形角度卡件(87)上安装有减震组件(86),左、右侧所述减震组件(86)上安装有导流刚性板(81),且所述导流刚性板(81)与支撑脚板之间安装有张力弹簧(85)。
6.根据权利要求5所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:所述减震组件(86)包括主支撑板(861)、弹性伸缩杆(862)、张力伸缩杆(863)、辅支撑板(864)、减震三角架(865)以及拉簧(866),所述主支撑板(861)上端面、侧面分别铰接连接有辅支撑板(864)、弹性伸缩杆(862),呈左右对称设置,且所述弹性伸缩杆(862)输出端铰接连接在辅支撑板(864)下侧靠中心板面上;
所述辅支撑板(864)上铰接连接有减震三角架(865),所述减震三角架(865)上侧角端与导流刚性板(81)铰接连接,且左侧所述减震三角架(865)右侧角端与靠右侧主支撑板上端通过张力伸缩杆(863)相衔接,右侧所述减震三角架右侧角端与靠左侧主支撑板(861)上端通过张力伸缩杆(863)相衔接,相近左右侧所述减震三角架(865)角端之间通过拉簧(866)相衔接。
7.根据权利要求1所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:所述扩缩冲击板架包括滑动盘(912)、自由伸缩杆(913)以及冲击推板(914),所述滑动盘(912)中心开设有流通孔腔,且相邻所述滑动盘(912)之间设有呈“×”型并独立伸缩的自由伸缩杆(913),其一组向左倾斜的所述自由伸缩杆(913)上、下端分别与左侧流通空腔上腔壁、右侧流通空腔下腔壁均铰接连接,其一组向右倾斜的所述自由伸缩杆(913)上、下端分别与右侧流通空腔上腔壁、左侧流通空腔下腔壁均铰接连接,且最左侧所述滑动盘(912)为固定结构,其右侧所述滑动盘均与冲击腔室壳壁滑动连接,且最右侧所述自由伸缩杆连接有冲击推板(914);
所述冲击推板(914)上下靠外侧端板套在横向设置在冲击腔室在外侧壳壁上的导向滑柱(916),所述冲击推板(914)上下端靠内侧板上与横向设置在内射头壳体内部的复位伸缩组件右端(915)相连接,且靠右端所述内射头壳体壳壁上开设有进液口。
8.一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采方法,其采用如权利要求1-7任一项所述的一种深部煤层气与浅层低压致密气分压合采装置,其特征在于:包括如下步骤:
S1:根据 不同深度岩层压裂所需的压力值对压力监测仪进行预设定,将多段拼接过后的多组合采装置下入井道中,使其处于对应深度的岩层中;
S2:向压裂管内部加入压裂液,密封扩张元件受到压裂液的挤压进行外扩,使其与井道壁紧密贴合固定,通过压力检测仪调控不同岩层合采装置的启动次序;
S3:若由低压至高压依次启动合采装置,则射孔壳体外部均充满压裂液,压裂液的冲压强度由小至大逐渐增加,对由低压至高压的岩层逐层压裂采集煤层气;
S4:若由高压至低压依次启动合采装置,则射孔壳体外部的压裂液为逐步充满,其充满次序为所处高压岩层至低压岩层,对由高压至低压的岩层逐层压裂采集煤层气。
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