CN218624199U - 考察装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种考察装置，用于煤层中，煤层开设有压裂孔和考察孔，压裂孔和考察孔间隔设置，压裂孔用于通入高压液体，以使煤层产生连通考察孔和压裂孔的裂缝，以使高压液体和/或煤层内的瓦斯气体流入考察孔内，考察装置包括：连通管，用于与考察孔连通；储水箱，储水箱与连通管连通，以通过连通管将考察孔内的高压液体引入储水箱内；负压组件，负压组件与储水箱连通，以通过负压组件抽取煤层内的与储水箱连通的瓦斯气体；其中，连通管在考察孔封孔之后再与考察孔内部连通。本实用新型的考察装置解决了现有技术中的在进行水力压裂的过程中的安全性较差的问题。

Description

考察装置

技术领域

本实用新型涉及矿井井下顺层钻孔水力压裂增透技术领域，具体而言，涉及一种考察装置。

背景技术

我国煤炭在能源消费上占比较大，随着开采深度的增加，高瓦斯矿井也愈来愈多，高瓦斯矿井瓦斯灾害治理需要周期，导致回采效率低。顺层钻孔瓦斯抽采作为抽采瓦斯的基本措施，已被广泛应用，但顺煤层瓦斯的抽采率不高，为满足抽采达标，存在预抽时间长、钻孔工量大的难题。

对于相对致密的煤层，透气性差，原生孔隙、裂隙不发育，导致普通顺层钻孔抽采效率低，水力压裂是高效沟通顺层钻孔，强化抽采的行之有效的措施，但是顺层钻孔面临压裂影响范围难考察、以及压裂期间会导致瓦斯超限的问题，从而导致压裂过程中的安全性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种考察装置，以解决现有技术中的在进行水力压裂的过程中的安全性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种考察装置，用于煤层中，煤层开设有压裂孔和考察孔，压裂孔和考察孔间隔设置，压裂孔用于通入高压液体，以使煤层产生连通考察孔和压裂孔的裂缝，以使高压液体和/或煤层内的瓦斯气体流入考察孔内，考察装置包括：连通管，用于与考察孔连通；储水箱，储水箱与连通管连通，以通过连通管将考察孔内的高压液体引入储水箱内；负压组件，负压组件与储水箱连通，以通过负压组件抽取煤层内的与储水箱连通的瓦斯气体；其中，连通管在考察孔封孔之后再与考察孔内部连通。

进一步地，连通管包括相互连接的第一连通管段和第二连通管段，第一连通管段位于考察孔内，第二连通管段与储水箱连通；其中，第一连通管段的管壁上设置有多个间隔设置的筛孔。

进一步地，第一连通管段和第二连通管段之间通过密封件密封连接，密封件沿第一连通管段的周向延伸并位于第一连通管段和第二连通管段之间；和/或，第一连通管段的管长占连通管的总管长的1/3至1/6。

进一步地，考察装置还包括：流通管，流通管的一端与储水箱连接，流通管的另一端与连通管连通；第一控制阀，第一控制阀与连通管和流通管均连接，以通过第一控制阀控制高压液体的流通和关闭。

进一步地，流通管为软管；和/或，考察装置包括压力检测部件，压力检测部件用于与第一控制阀的阀口连通。

进一步地，第一控制阀为三通阀，三通阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口，第一阀口和第三阀口相对设置，第一阀口与连通管连通，第三阀口与流通管连通，压力检测部件安装在第二阀口上；其中，三通阀的阀芯位于第一阀口或第三阀口处。

进一步地，储水箱包括间隔设置的进水口和排气口，进水口与连通管连接，负压组件包括：负压抽取管路，负压抽取管路与排气口连接；检测管组，检测管组包括检测部件和管体，检测部件设置在管体内，管体与负压抽取管路连通，以通过检测部件检测管体内的气体浓度。

进一步地，负压组件还包括第二控制阀，第二控制阀设置在负压抽取管路上，以控制负压抽取管路的连通和关闭。

进一步地，负压抽取管路包括相互连接的第一抽取管段和第二抽取管段，第一抽取管段与排气口连接，第二抽取管段与检测管组的管体连接；其中，第一抽取管段为软管，第二控制阀设置在第二抽取管段上。

进一步地，压裂孔的轴线与考察孔的轴线之间的距离的取值范围为5m至20m，考察装置还包括：抽水泵，抽水泵设置在连通管或考察装置的流通管上，以通过抽水泵抽取考察孔内的高压液体。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型的考察装置用于与考察孔连通，考察孔与压裂孔间隔设置，考察装置包括连通管、储水箱和负压组件，连通管在所述考察孔封孔之后再与所述考察孔内部连通，以将由所述压裂孔流入所述考察孔内的高压液体引入储水箱内，以通过观察出水状况，直观的对压裂影响半径进行考察，提高了煤层的透气性，并且，本申请的考察装置还包括负压组件，负压组件与储水箱连通，以通过负压组件抽取煤层内的与储水箱连通的瓦斯气体，实现了气体和液体的分离，并防止在压裂过程中产生瓦斯超限，进而提高了煤层在压裂过程中的安全性，并且，通过设置本申请的考察装置，减少了考察的工作量，提高了考察的效率，操作简便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的考察装置的实施例的整体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、煤层；101、压裂孔；102、考察孔；10、连通管；20、储水箱；40、负压组件；11、第一连通管段；12、第二连通管段；201、流通管；100、第一控制阀；30、压力检测部件；110、第一阀口；120、第二阀口；130、第三阀口；140、阀芯；41、负压抽取管路；21、进水口；22、排气口；42、检测管组；420、管体；200、第二控制阀；411、第一抽取管段；412、第二抽取管段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1，本实用新型提供了一种考察装置，用于煤层1中，煤层1开设有压裂孔101和考察孔102，压裂孔101和考察孔102间隔设置，压裂孔101用于通入高压液体，以使煤层产生连通考察孔102和压裂孔101的裂缝，以使高压液体和/或瓦斯气体流入考察孔102内，考察装置包括：连通管10，用于与考察孔102连通；储水箱20，储水箱20与连通管10连通，以通过连通管10将考察孔102内的高压液体引入储水箱20内；负压组件40，负压组件40与储水箱20连通，以通过负压组件40抽取煤层1内的与储水箱20连通的瓦斯气体；其中，连通管10在所述考察孔102封孔之后再与所述考察孔102内部连通。

本实用新型的考察装置用于与考察孔102连通，考察孔102与压裂孔101间隔设置，考察装置包括连通管10、储水箱20和负压组件40，连通管10在所述考察孔102封孔之后再与所述考察孔102内部连通，以将由所述压裂孔101流入所述考察孔102内的高压液体引入储水箱20内，以通过观察出水状况，直观的对压裂影响半径进行考察，提高了煤层的透气性，并且，本申请的考察装置还包括负压组件40，负压组件40与储水箱20连通，以通过负压组件40抽取煤层1内的与储水箱20连通的瓦斯气体，实现了气体和液体的分离，并防止在压裂过程中产生瓦斯超限，进而提高了煤层在压裂过程中的安全性，并且，通过设置本申请的考察装置，减少了考察的工作量，提高了考察的效率，操作简便。

其中，压裂孔101和考察孔102都用水泥砂浆进行封孔操作；高压液体为高压水。

具体地，连通管10包括相互连接的第一连通管段11和第二连通管段12，第一连通管段11位于考察孔102内，第二连通管段12与储水箱20连通；其中，第一连通管段11的管壁上设置有多个间隔设置的筛孔，这样，高压液体可以通过不同位置的筛孔流入连通管10内，以提高进水效率。

具体地，第一连通管段11和第二连通管段12之间通过密封件密封连接，密封件沿第一连通管段11的周向延伸并位于第一连通管段11和第二连通管段12之间，以防止液体从第一连通管段和第二连通管段之间的连接处漏出；和/或，第一连通管段11的管长占连通管10的总管长的1/3至1/6。

具体地，考察装置还包括：流通管201，流通管201的一端与储水箱20连接，流通管201的另一端与连通管10连通；第一控制阀100，第一控制阀100与连通管10和流通管201均连接，以通过第一控制阀100控制高压液体的流通和关闭。

在本申请的实施例中，流通管201为软管；和/或，考察装置包括压力检测部件30，压力检测部件30用于与第一控制阀100的阀口连通，通过设置压力检测部件30检测流通压力可以进一步地判断煤层的压裂情况。

其中，压力检测部件30为压力表，压力表的压力检测范围为0～100Mpa。

在本申请的实施例中，第一控制阀100为三通阀，三通阀具有第一阀口110、第二阀口120和第三阀口130，第一阀口110和第三阀口130相对设置，第一阀口110与连通管10连通，第三阀口130与流通管201连通，压力检测部件30安装在第二阀口120上；其中，三通阀的阀芯140位于第一阀口110或第三阀口130处。

优选地，阀芯140设置在第三阀口130处，这样，压力检测部件30可以一直与考察孔102内连通，以检测考察孔102内的压力，根据压力检测部件30的压力检测结果控制三通阀的阀芯140的打开或关闭。

具体地，储水箱20包括间隔设置的进水口21和排气口22，进水口21与连通管10连接，负压组件40包括：负压抽取管路41，负压抽取管路41与排气口22连接；检测管组42，检测管组42包括检测部件和管体420，检测部件设置在管体420内，管体420与负压抽取管路41连通，以通过检测部件检测管体420内的气体浓度，这样，可以进一步地判断煤层压裂的情况，同时可以通过负压抽取组件防止在压裂过程中的瓦斯超限。

具体地，负压组件40还包括第二控制阀200，第二控制阀200设置在负压抽取管路41上，以控制负压抽取管路41的连通和关闭，这样，在无需抽取瓦斯气体时可以通过第二控制阀200关闭负压组件40，以防止误操作。

具体地，当压力检测部件的压力检测结果大于预定数值时，控制第二控制阀200开启，当压力检测部件的压力检测结果小于预定数值时，控制第二控制阀200关闭。

可选地，考察装置包括控制系统，控制系统与压力检测部件、第一控制阀100、第二控制阀200均连接，以根据压力检测部件的压力检测结果控制第一控制阀100或第二控制阀200的开闭；或者，工作人员根据压力检测部件的压力检测结果手动控制第一控制阀或第二控制阀打开或关闭。

具体地，负压抽取管路41包括相互连接的第一抽取管段411和第二抽取管段412，第一抽取管段411与排气口22连接，第二抽取管段412与检测管组42的管体420连接；其中，第一抽取管段411为软管，第二控制阀200设置在第二抽取管段412上。

在本申请的考察装置的实施例的具体实施过程中，压裂孔101用于通入高压液体，以使煤层产生连通考察孔102和压裂孔101的裂缝，以使高压液体和/或瓦斯气体流入考察孔102内，在考察孔102内充满液体，或者高压液体充满至高于连通管10的进液口之后，高压液体再进入连通管10内。

可选地，压裂孔101的轴线与考察孔102的轴线之间的距离的取值范围为5m至20m，考察装置还包括：抽水泵，抽水泵设置在连通管10或考察装置的流通管201上，以通过抽水泵抽取考察孔102内的高压液体。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的考察装置用于与考察孔102连通，考察孔102与压裂孔101间隔设置，考察装置包括连通管10、储水箱20和负压组件40，连通管10在所述考察孔102封孔之后再与所述考察孔102内部连通，以将由所述压裂孔101流入所述考察孔102内的高压液体引入储水箱20内，以通过观察出水状况，直观的对压裂影响半径进行考察，提高了煤层的透气性，并且，本申请的考察装置还包括负压组件40，负压组件40与储水箱20连通，以通过负压组件40抽取煤层1内的与储水箱20连通的瓦斯气体，实现了气体和液体的分离，并防止在压裂过程中产生瓦斯超限，进而提高了煤层在压裂过程中的安全性，并且，通过设置本申请的考察装置，减少了考察的工作量，提高了考察的效率，操作简便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考察装置，用于煤层(1)中，所述煤层(1)开设有压裂孔(101)和考察孔(102)，所述压裂孔(101)和所述考察孔(102)间隔设置，所述压裂孔(101)用于通入高压液体，以使煤层产生连通所述考察孔(102)和所述压裂孔(101)的裂缝，以使所述高压液体和/或所述煤层(1)内的瓦斯气体流入所述考察孔(102)内，其特征在于，所述考察装置包括：

连通管(10)，用于与所述考察孔(102)连通；

储水箱(20)，所述储水箱(20)与所述连通管(10)连通，以通过所述连通管(10)将所述考察孔(102)内的所述高压液体引入所述储水箱(20)内；

负压组件(40)，所述负压组件(40)与所述储水箱(20)连通，以通过所述负压组件(40)抽取所述煤层(1)内的与所述储水箱(20)连通的瓦斯气体；

其中，所述连通管(10)在所述考察孔(102)封孔之后再与所述考察孔(102)内部连通。

2.根据权利要求1所述的考察装置，其特征在于，

所述连通管(10)包括相互连接的第一连通管段(11)和第二连通管段(12)，所述第一连通管段(11)位于所述考察孔(102)内，所述第二连通管段(12)与所述储水箱(20)连通；

其中，所述第一连通管段(11)的管壁上设置有多个间隔设置的筛孔。

3.根据权利要求2所述的考察装置，其特征在于，

所述第一连通管段(11)和所述第二连通管段(12)之间通过密封件密封连接，所述密封件沿所述第一连通管段(11)的周向延伸并位于所述第一连通管段(11)和所述第二连通管段(12)之间；和/或，

所述第一连通管段(11)的管长占所述连通管(10)的总管长的1/3至1/6。

4.根据权利要求1所述的考察装置，其特征在于，所述考察装置还包括：

流通管(201)，所述流通管(201)的一端与所述储水箱(20)连接，所述流通管(201)的另一端与所述连通管(10)连通；

第一控制阀(100)，所述第一控制阀(100)与所述连通管(10)和所述流通管(201)均连接，以通过所述第一控制阀(100)控制所述高压液体的流通和关闭。

5.根据权利要求4所述的考察装置，其特征在于，

所述流通管(201)为软管；和/或，

所述考察装置包括压力检测部件(30)，所述压力检测部件(30)用于与所述第一控制阀(100)的阀口连通。

6.根据权利要求5所述的考察装置，其特征在于，

所述第一控制阀(100)为三通阀，所述三通阀具有第一阀口(110)、第二阀口(120)和第三阀口(130)，所述第一阀口(110)和所述第三阀口(130)相对设置，所述第一阀口(110)与所述连通管(10)连通，所述第三阀口(130)与所述流通管(201)连通，所述压力检测部件(30)安装在所述第二阀口(120)上；

其中，所述三通阀的阀芯(140)位于所述第一阀口(110)或所述第三阀口(130)处。

7.根据权利要求1所述的考察装置，其特征在于，所述储水箱(20)包括间隔设置的进水口(21)和排气口(22)，所述进水口(21)与所述连通管(10)连接，所述负压组件(40)包括：

负压抽取管路(41)，所述负压抽取管路(41)与所述排气口(22)连接；

检测管组(42)，所述检测管组(42)包括检测部件和管体(420)，所述检测部件设置在所述管体(420)内，所述管体(420)与所述负压抽取管路(41)连通，以通过所述检测部件检测所述管体(420)内的气体浓度。

8.根据权利要求7所述的考察装置，其特征在于，所述负压组件(40)还包括第二控制阀(200)，所述第二控制阀(200)设置在所述负压抽取管路(41)上，以控制所述负压抽取管路(41)的连通和关闭。

9.根据权利要求8所述的考察装置，其特征在于，

所述负压抽取管路(41)包括相互连接的第一抽取管段(411)和第二抽取管段(412)，所述第一抽取管段(411)与所述排气口(22)连接，所述第二抽取管段(412)与所述检测管组(42)的管体(420)连接；

其中，所述第一抽取管段(411)为软管，所述第二控制阀(200)设置在所述第二抽取管段(412)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的考察装置，其特征在于，所述压裂孔(101)的轴线与所述考察孔(102)的轴线之间的距离的取值范围为5m至20m，所述考察装置还包括：

抽水泵，所述抽水泵设置在所述连通管(10)或所述考察装置的流通管(201)上，以通过所述抽水泵抽取所述考察孔(102)内的高压液体。

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