CN113719264A - 一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，涉及体积压裂技术领域，其能够利用第二脉冲压裂组件以第二压裂压力注入压裂支撑液，该位置随后再由第一脉冲压裂组件以第一压裂压力注入压裂支撑液，从而实现逐级压裂，能够解决致密储层难以压裂的问题，提高了压裂的均匀性，并且以第一压裂压力注入的压裂支撑液中砂体密度较大，能够提高整体的支撑性能，实现高效支撑，另外，压裂时，可根据实际地形，利用脉冲头进行圆周逐一增加脉冲力，也可在某一区域内，进行增加脉冲力，从而提高了压裂后，裂缝的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及体积压裂技术领域，具体是一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置。
背景技术
致密储层具有岩性致密、低孔低渗、自然产能低等特征，因此对于致密储层来说，在煤层气开采过程中，需要使用压裂装置对其进行压裂作业，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，从而形成相互交错的裂缝网络，进而增加改造体积，然而，由于其特殊的岩性致密性，导致整体压裂效果一般、其形成的剪切裂缝宽度较窄，压裂支撑剂难以进入支撑，并且，当压裂孔较长时，其难以以较佳的压裂压力进行压裂，因此还容易造成压裂不够均匀。
因此，有必要提供一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，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：一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：包括：
分段压裂组件，其至少具有第一脉冲压裂组件和第二脉冲压裂组件，以便同时至少对两个分段进行同时注液压裂，且两个分段的压裂压力不同；
连接管，用于将分段压裂组件连接至送入柱上；及
送入基座，用于为送入柱提供送入动力。
进一步，作为优选，所述第一脉冲压裂组件位于所述第二脉冲压裂组件的上方，且所述第一脉冲压裂组件具有第一压裂压力，所述第二脉冲压裂组件具有第二压裂压力，所述第一压裂压力大于第二压裂压力。
进一步，作为优选，所述送入基座能够将送入柱以间歇式进行送入，其间歇距离以及间歇时间为定值。
进一步，作为优选，所述第一脉冲压裂组件的一端密封转动设置在第一安装仓中，另一端密封转动设置在第二安装仓中，所述第二安装仓的另一端密封转动连接有第二脉冲压裂组件，所述第二脉冲压裂组件的另一端密封转动设置在第三安装仓中，且所述第一安装仓、第二安装仓、第三安装仓上均设置有分段密封组件，且各个所述分段密封组件的右侧均设置有挡环，且三个所述分段密封组件、挡环能够与压裂孔之间构成两段密封注液空间。
进一步，作为优选，所述分段密封组件包括环槽以及环囊，其中，多个所述环槽圆周阵列排布，且其槽口朝向外圆周，槽口内共同嵌入支撑所述环囊，所述环槽为金属材质，所述环囊为弹性材质。
进一步，作为优选，所述环槽采用与其相铰接的支杆作为支撑，且由调节杆进行控制其倾角，且构设两段密封注液空间时，所述调节杆均同步伸长，且之后送入柱进行轴向向下微移。
进一步，作为优选，所述环囊的外圆周布设有增阻密封垫，所述环囊的涨缩由外部液压涨缩控制器进行控制。
进一步，作为优选，所述第一脉冲压裂组件和第二脉冲压裂组件的结构相同，均包括注液仓、注液盘、注液管以及注液头，其中，所述注液盘固定嵌入在注液仓的一端，且位于所述第一安装仓和第二安装仓之间的注液仓与其二者密封转动相连，且由设置在第二安装仓中的角度调节电机进行驱动，且其注液盘与第一安装仓相连通设置；
且位于所述第二安装仓和第三安装仓之间的注液仓与其二者密封转动相连，且由设置在第三安装仓中的角度调节电机进行驱动，且所述其注液盘与第二安装仓相连通设置；
所述注液盘上还连通有多个注液管，各个所述注液管的另一端对应连通有一注液头，多个所述注液头圆周阵列排布的注液仓的圆周上。
进一步，作为优选，所述注液仓上还嵌入有一脉冲头，所述脉冲头与注液盘相连通，且由脉冲控制器提供脉冲动力。
进一步，作为优选，所述送入柱由扶正座进行扶正，所述扶正座固定在送入基座上；
所述送入基座上还设置有压裂支撑液供给设备，所述压裂支撑液供给设备具有第一供给管和第二供给管，其中所述第一供给管采用第一进液口与第二安装仓相连通，所述第二供给管由增压器增压以及增砂器增砂后采用第二进液口与第一安装仓相连通。
与现有技术相比，本发明提供了一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，具有以下有益效果：
本发明实施例中，能够进行分段压裂，提高了压裂的均匀性，并且能够利用第二脉冲压裂组件以第二压裂压力注入压裂支撑液，该位置随后再由第一脉冲压裂组件以第一压裂压力注入压裂支撑液，从而实现逐级压裂，能够解决致密储层难以压裂的问题，提高了压裂的均匀性，并且以第一压裂压力注入的压裂支撑液中砂体密度较大，能够提高整体的支撑性能，实现高效支撑，另外，压裂时，可根据实际地形，利用脉冲头进行圆周逐一增加脉冲力，也可在某一区域内，进行增加脉冲力，从而提高了压裂后，裂缝的均匀性。
附图说明
图1为一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置的整体结构示意图；
图2为一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置中分段压裂组件的结构示意图；
图3为图2的部分放大结构示意图；
图4为一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置的实施示意图；
图中：1、送入基座；2、扶正座；3、送入柱；4、连接管；5、分段压裂组件；6、压裂支撑液供给设备；7、第一供给管；8、第二供给管；9、增压器；51、第一安装仓；52、分段密封组件；53、第一脉冲压裂组件；54、第二安装仓；55、第二脉冲压裂组件；56、第三安装仓；57、第一进液口；58、第二进液口；521、环槽；522、环囊；523、支杆；524、调节杆；531、注液仓；532、注液盘；533、注液管；534、注液头；535、脉冲头；536、脉冲控制器；537、角度调节电机。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：包括：
分段压裂组件5，其至少具有第一脉冲压裂组件53和第二脉冲压裂组件55，以便同时至少对两个分段进行同时注液压裂，且两个分段的压裂压力不同；
连接管4，用于将分段压裂组件5连接至送入柱3上；及
送入基座1，用于为送入柱3提供送入动力。
本实施中，所述第一脉冲压裂组件53位于所述第二脉冲压裂组件55的上方，且所述第一脉冲压裂组件53具有第一压裂压力，所述第二脉冲压裂组件55具有第二压裂压力，所述第一压裂压力大于第二压裂压力。
并且，所述送入基座1能够将送入柱3以间歇式进行送入，其间歇距离以及间歇时间为定值，因此，在第二脉冲压裂组件55以第二压裂压力注入压裂支撑液后，该位置随后再由第一脉冲压裂组件53以第一压裂压力注入压裂支撑液，从而实现逐级压裂，能够解决致密储层难以压裂的问题，提高了压裂的均匀性，并且以第一压裂压力注入的压裂支撑液中砂体密度较大，能够提高整体的支撑性能，实现高效支撑。
本实施例中，如图2，所述第一脉冲压裂组件53的一端密封转动设置在第一安装仓51中，另一端密封转动设置在第二安装仓54中，所述第二安装仓54的另一端密封转动连接有第二脉冲压裂组件55，所述第二脉冲压裂组件55的另一端密封转动设置在第三安装仓56中，且所述第一安装仓51、第二安装仓54、第三安装仓56上均设置有分段密封组件52，且各个所述分段密封组件52的右侧均设置有挡环，且三个所述分段密封组件52、挡环能够与压裂孔之间构成两段密封注液空间。
进一步的，所述分段密封组件52包括环槽521以及环囊522，其中，多个所述环槽521圆周阵列排布，且其槽口朝向外圆周，槽口内共同嵌入支撑所述环囊521，所述环槽521为金属材质，所述环囊522为弹性材质，需要解释的是，挡环的外径与环槽521的外径相同，挡环内侧密封连接在第一安装仓51、第二安装仓54或第三安装仓56上，用于挡住密封注液空间中的压裂支撑液。
作为较佳的实施例，所述环槽521采用与其相铰接的支杆523作为支撑，支杆另一端固定在第一安装仓51上或者第二安装仓上或者第三安装仓上，且由调节杆524进行控制其倾角，调节杆524的另一端铰接在第一安装仓51上或者第二安装仓上或者第三安装仓上，且构设两段密封注液空间时，所述调节杆524均同步伸长，且之后送入柱进行轴向向下微移，提高了整体的密封性。
作为较佳的实施例，所述环囊522的外圆周布设有增阻密封垫，所述环囊522的涨缩由外部液压涨缩控制器进行控制。
本实施例中，所述第一脉冲压裂组件53和第二脉冲压裂组件55的结构相同，均包括注液仓531、注液盘532、注液管533以及注液头534，其中，所述注液盘532固定嵌入在注液仓531的一端，且位于所述第一安装仓51和第二安装仓54之间的注液仓531与其二者密封转动相连，且由设置在第二安装仓54中的角度调节电机537进行驱动，且其注液盘与第一安装仓51相连通设置；
且位于所述第二安装仓54和第三安装仓56之间的注液仓531与其二者密封转动相连，且由设置在第三安装仓56中的角度调节电机537进行驱动，且所述其注液盘与第二安装仓54相连通设置；
所述注液盘532上还连通有多个注液管533，各个所述注液管533的另一端对应连通有一注液头534，多个所述注液头534圆周阵列排布的注液仓531的圆周上。
并且，所述注液仓531上还嵌入有一脉冲头535，所述脉冲头535与注液盘532相连通，且由脉冲控制器536提供脉冲动力，因此在实施时，可根据实际地形，利用脉冲头535进行圆周逐一增加脉冲力，也可在某一区域内，进行增加脉冲力，从而提高了压裂后，裂缝的均匀性。
本实施例中，所述送入柱3由扶正座2进行扶正，所述扶正座2固定在送入基座1上；
所述送入基座1上还设置有压裂支撑液供给设备6，所述压裂支撑液供给设备6具有第一供给管7和第二供给管8，其中所述第一供给管7采用第一进液口57与第二安装仓54相连通，所述第二供给管8由增压器9增压以及增砂器增砂后采用第二进液口58与第一安装仓51相连通。
在具体实施时，利用送入基座1为送入柱3提供送入动力，并通过送入柱3向压裂孔中送入分段压裂组件，压裂时，先由三个分段密封组件52、挡环与压裂孔之间构成两段密封注液空间，随后第二脉冲压裂组件55以第二压裂压力注入压裂支撑液后，该位置随后再由第一脉冲压裂组件53以第一压裂压力注入压裂支撑液，从而实现逐级压裂。
以上所述的，仅为本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本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 (10)
1.一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：包括：
分段压裂组件(5)，其至少具有第一脉冲压裂组件(53)和第二脉冲压裂组件(55)，以便同时至少对两个分段进行同时注液压裂，且两个分段的压裂压力不同；
连接管(4)，用于将分段压裂组件(5)连接至送入柱(3)上；及
送入基座(1)，用于为送入柱(3)提供送入动力。
2.根据权利要求1所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述第一脉冲压裂组件(53)位于所述第二脉冲压裂组件(55)的上方，且所述第一脉冲压裂组件(53)具有第一压裂压力，所述第二脉冲压裂组件(55)具有第二压裂压力，所述第一压裂压力大于第二压裂压力。
3.根据权利要求1所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述送入基座(1)能够将送入柱(3)以间歇式进行送入，其间歇距离以及间歇时间为定值。
4.根据权利要求1所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述第一脉冲压裂组件(53)的一端密封转动设置在第一安装仓(51)中，另一端密封转动设置在第二安装仓(54)中，所述第二安装仓(54)的另一端密封转动连接有第二脉冲压裂组件(55)，所述第二脉冲压裂组件(55)的另一端密封转动设置在第三安装仓(56)中，且所述第一安装仓(51)、第二安装仓(54)、第三安装仓(56)上均设置有分段密封组件(52)，且各个所述分段密封组件的右侧均设置有挡环，且三个所述分段密封组件、挡环能够与压裂孔之间构成两段密封注液空间。
5.根据权利要求4所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述分段密封组件(52)包括环槽(521)以及环囊(522)，其中，多个所述环槽(521)圆周阵列排布，且其槽口朝向外圆周，槽口内共同嵌入支撑所述环囊(521)，所述环槽(521)为金属材质，所述环囊(522)为弹性材质。
6.根据权利要求5所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述环槽(521)采用与其相铰接的支杆(523)作为支撑，且由调节杆(524)进行控制其倾角，且构设两段密封注液空间时，所述调节杆(524)均同步伸长，且之后送入柱进行轴向向下微移。
7.根据权利要求5所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述环囊(522)的外圆周布设有增阻密封垫，所述环囊(522)的涨缩由外部液压涨缩控制器进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述第一脉冲压裂组件(53)和第二脉冲压裂组件(55)的结构相同，均包括注液仓(531)、注液盘(532)、注液管(533)以及注液头(534)，其中，所述注液盘(532)固定嵌入在注液仓(531)的一端，且位于所述第一安装仓(51)和第二安装仓(54)之间的注液仓(531)与其二者密封转动相连，且由设置在第二安装仓(54)中的角度调节电机(537)进行驱动，且其注液盘与第一安装仓(51)相连通设置；
且位于所述第二安装仓(54)和第三安装仓(56)之间的注液仓(531)与其二者密封转动相连，且由设置在第三安装仓(56)中的角度调节电机(537)进行驱动，且所述其注液盘与第二安装仓(54)相连通设置；
所述注液盘(532)上还连通有多个注液管(533)，各个所述注液管(533)的另一端对应连通有一注液头(534)，多个所述注液头(534)圆周阵列排布的注液仓(531)的圆周上。
9.根据权利要求8所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述注液仓(531)上还嵌入有一脉冲头(535)，所述脉冲头(535)与注液盘(532)相连通，且由脉冲控制器(536)提供脉冲动力。
10.根据权利要求9所述的一种实现致密储层体积压裂高效支撑的压裂装置，其特征在于：所述送入柱(3)由扶正座(2)进行扶正，所述扶正座(2)固定在送入基座(1)上；
所述送入基座(1)上还设置有压裂支撑液供给设备(6)，所述压裂支撑液供给设备(6)具有第一供给管(7)和第二供给管(8)，其中所述第一供给管(7)采用第一进液口(57)与第二安装仓(54)相连通，所述第二供给管(8)由增压器(9)增压以及增砂器增砂后采用第二进液口(58)与第一安装仓(51)相连通。
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