CN205400661U - 煤矿井下水力压裂封孔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下水力压裂封孔器，包括压裂管和PVC管，所述PVC管的后端设置有封孔纱布，在PVC管的内部设有第一变径区和第二变径区，所述第一变径区和第二变径区均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管上套设有第一封孔胶囊和第二封孔胶囊，第一封孔胶囊位于第一变径区和第二变径区之间，并穿过PVC管的第一变径区中部小管径，第二封孔胶囊穿过PVC管的第二变径区中部小管径；第一封孔胶囊上设有注水钢管，注水钢管与高压软管连接，第一封孔胶囊和第二封孔胶囊之间通过导水钢管连通，所述注水钢管与导水钢管与压裂管的轴向平行；在压裂管上安装有挡环，挡环上设有供高压软管穿过的孔。本实用新型有三重密封作用，方便快捷，且不会漏水。

Description

煤矿井下水力压裂封孔器

技术领域

本实用新型属于煤矿井下钻孔封孔装置，具体涉及一种煤矿井下压裂封孔装置。

背景技术

水力压裂是当前煤矿井下区域瓦斯治理主要技术之一。通过对区域煤体实施水力压裂可以增大煤层透气性，提高瓦斯抽采率，释放煤层瓦斯压力，改变煤体性质，从而降低煤与瓦斯突出危险性，达到煤与瓦斯共采的目的。

密封良好、耐高压的封孔方式是水力压裂顺利实施的前提。当前，水力压裂封孔技术主要有水泥基材料封孔和封孔器封孔两种，其中水泥基材料封孔所能承受压力较高，但存在封孔周期长，工艺复杂，成本较高，封孔过程中大量钢管滞留煤层中，后期回采留下安全隐患等缺点；封孔器封孔很好地克服了这一缺点，封孔工艺较为简单，封孔可靠，封孔器可重复利用。但是封孔器封孔对钻孔质量要求高，直接向钻孔送入胶囊，一般难以送至指定位置；煤壁不整齐时，胶囊与煤壁之间留意孔隙，易漏水，且压裂完成后，需要考虑含有大量水的钻孔的封孔，增加了封孔难度。而且，封孔过程中，封孔器容易倾斜，影响水力压裂的效果。

实用新型内容

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，不易漏水，封孔速度快，效果好，封孔胶囊可重复利用使用的煤矿井下压裂封孔装置。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种煤矿井下水力压裂封孔器，包括压裂管和PVC管，所述PVC管的后端设置有封孔纱布，在PVC管的内部设有第一变径区和第二变径区，所述第一变径区和第二变径区均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管上套设有第一封孔胶囊和第二封孔胶囊，第一封孔胶囊位于第一变径区和第二变径区之间，并穿过PVC管的第一变径区中部小管径，第二封孔胶囊穿过PVC管的第二变径区中部小管径；第一封孔胶囊上设有注水钢管，注水钢管与高压软管连接，第一封孔胶囊和第二封孔胶囊之间通过导水钢管连通，所述注水钢管与导水钢管与压裂管的轴向平行；在压裂管上安装有挡环，挡环上设有供高压软管穿过的孔。挡环保证压裂管处于中立位置，保证水力压裂正常准确的进行。

所述挡环为橡胶件，并与PVC管的内壁紧配合。橡胶件一方面起到支撑作用，另一方面还起到密封作用。

所述挡环包括环形板，环形板通过安装孔套设在压裂管上，且在环形板与压裂管之间安装有密封圈。环形板能够确保压裂管位于PVC管的中心轴线上，密封圈保证环形板与压裂管之间紧密配合，密封性好。

所述环形板的外圆周面上安装有橡胶件，橡胶件与PVC管的内壁紧配合，橡胶件更能保证环形板与PVC管之间密封性能，在保证压裂管始终位于PVC管中心轴线上的前提下，还能起到密封作用。

本实用新型通过PVC管与封孔胶囊配合的方式解决了钻孔孔壁不平导致密封性差的问题，并通过在PVC管内设置第一变径区和第二变径区分别与第一封孔胶囊和第二封孔胶囊配合双重密封措施保证密封，确保水力压裂正常准确的进行。而且，压裂管上设置的挡环既起到支撑作用又起到三重密封作用，进一步保证密封的性能。本实用新型在使用时在PVC管外部与钻孔孔壁之间注塑水泥将PVC管固定在钻孔内，然后往第一封孔胶囊和第二封孔胶囊中注水使其膨胀将PVC管密封即可，方便快捷，且不会漏水，而且水力压裂完成后，第一封孔胶囊和第二封孔胶囊均可回收再次使用，降低了后期开采的隐性危害程度。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例中环形板与压裂管的装配示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1-2所示，一种煤矿井下水力压裂封孔器，包括压裂管1和PVC管2，所述PVC管2的后端设置有封孔纱布5，在PVC管2的内部设有第一变径区2-1和第二变径区2-2，所述第一变径区2-1和第二变径区2-2均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管1上套设有第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4，第一封孔胶囊3位于第一变径区2-1和第二变径区2-2之间，并穿过PVC管2的第一变径区2-1中部小管径，第二封孔胶囊4穿过PVC管2的第二变径区2-2中部小管径；第一封孔胶囊3上设有注水钢管6，注水钢管6与高压软管7连接，第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4之间通过导水钢管8连通，所述注水钢管6与导水钢管8与压裂管1的轴向平行；在压裂管1上安装有挡环9，挡环9上设有供高压软管7穿过的孔。挡环保证压裂管处于中立位置，保证水力压裂正常准确的进行。所述挡环9包括环形板9-1，环形板9-1通过安装孔套设在压裂管1上，且在环形板9-1与压裂管1之间安装有密封圈10。环形板能够确保压裂管位于PVC管的中心轴线上，密封圈保证环形板与压裂管之间紧密配合，密封性好。

为进一步保证密封性，所述环形板9-1的外圆周面上安装有橡胶件11，橡胶件11与PVC管2的内壁紧配合，橡胶件更能保证环形板与PVC管之间密封性能，在保证压裂管始终位于PVC管中心轴线上的前提下，还能起到密封作用。

在使用时，将整体放入钻孔内，并向PVC管外壁与钻孔孔壁之间注塑水泥将PVC管注塑在钻孔内，解决了由于钻孔孔壁不平造成的密封不好的问题，PVC管2后端的封孔纱布5在注塑过程中，保证PVC管的管口不被堵塞。外部的注水泵通过高压软管7向第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4内注水，第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4膨胀，将PVC管封堵，且第一变径区中部管径小的端面与第一封孔胶囊3配合，第二变径区中部管径小的端面与第二封孔胶囊4配合，确保封孔的可靠性。水力压裂完成后，使第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4恢复原状，并可从PVC管中抽出，再次使用。

实施例2：一种煤矿井下水力压裂封孔器，所述挡环为橡胶件，并与PVC管的内壁紧配合，橡胶件一方面起到支撑作用，另一方面还起到密封作用。其余均与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种煤矿井下水力压裂封孔器，其特征在于：包括压裂管(1)和PVC管(2)，所述PVC管(2)的后端设置有封孔纱布(5)，在PVC管(2)的内部设有第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)，所述第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管(1)上套设有第一封孔胶囊(3)和第二封孔胶囊(4)，第一封孔胶囊(3)位于第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)之间，并穿过PVC管(2)的第一变径区(2-1)中部小管径，第二封孔胶囊(4)穿过PVC管(2)的第二变径区(2-2)中部小管径；第一封孔胶囊(3)上设有注水钢管(6)，注水钢管(6)与高压软管(7)连接，第一封孔胶囊(3)和第二封孔胶囊(4)之间通过导水钢管(8)连通，所述注水钢管(6)与导水钢管(8)与压裂管(1)的轴向平行；在压裂管(1)上安装有挡环(9)，挡环(9)上设有供高压软管(7)穿过的孔。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下水力压裂封孔器，其特征在于：所述挡环(9)为橡胶件，并与PVC管的内壁紧配合。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下水力压裂封孔器，其特征在于：所述挡环(9)包括环形板(9-1)，环形板(9-1)通过安装孔套设在压裂管(1)上，且在环形板(9-1)与压裂管(1)之间安装有密封圈(10)。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下水力压裂封孔器，其特征在于：所述环形板(9-1)的外圆周面上安装有橡胶件(11)，橡胶件(11)与PVC管(2)的内壁紧配合。