CN219034692U - 一种压裂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压裂设备，包括压裂设备本体，所述压裂设备本体包括压裂管柱主体和固定安装在压裂管柱主体外侧的两个封隔器，所述压裂管柱主体上固定安装有位于两个封隔器之间的控压式扩缩支撑机构。本实用新型通过伸缩导向组件、同步挤压驱动组件、无线控制器、电动伸缩杆、压力传感器、滑块、支杆和支块的设置，在下入开采井内后能够遥控驱动四个支杆向外扩张移动进行撑固工作，且能够检测撑固时的挤压力并在达到预设压力时自动控制关闭，实现在开采井内对压裂管柱主体自动控压撑固，降低其在开采井内发生晃动或上下位移的现象，提高对压裂管柱主体的支撑稳定性，且便于在使用后移出时遥控控制四个支杆收缩移动解除撑固状态。

Description

一种压裂设备

技术领域

本实用新型涉及压裂设备技术领域，具体为一种压裂设备。

背景技术

水力压裂管柱是专用于石油开采中油井壁的水力压裂设备，水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施，水力压裂法是石油开采天然气的主要形式，要求用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气；水力压裂管柱的配合设备有压裂车或供水供压设备，由外部压裂车或供水供压设备将混砂后的压裂液增压供送至水力压裂管柱内，使得压裂液经水力压裂管柱自身的压裂孔高压通出对开采井壁压裂。

现有的水力压裂管柱上设置有至少两个封隔器，在下入开采井内后利用封隔器实现与井壁之间的封隔，然后再利用外部压裂车或供水供压设备通入压裂液进行压裂工作；但是仅仅利用封隔器在开采井内对水力压裂管柱支撑的方式，支撑稳定性不理想，易发生水力压裂管柱晃动或上下位移的现象，影响压力位置的精准性，鉴于此，在现有水力压裂管柱的基础上针对下入后的稳定方面加以改进，因此我们提出了一种压裂设备，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压裂设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压裂设备，包括压裂设备本体，所述压裂设备本体包括压裂管柱主体和固定安装在压裂管柱主体外侧的两个封隔器，所述压裂管柱主体上固定安装有位于两个封隔器之间的控压式扩缩支撑机构，其中压裂管柱主体为市面现有油气开采水力压裂管柱，用于与外部供水供压设备出水口连接进行压力工作，为现有成熟技术，对此不再另外阐述；

所述控压式扩缩支撑机构包括固定套设在压裂管柱主体外侧的两个固定套，两个固定套之间固定连接有同一个套管，压裂管柱主体位于套管内，所述套管的四侧均设置支杆，相对的两个支杆相斥的一侧均固定连接有两个支块，套管的四侧均嵌装固定有两个伸缩导向组件，伸缩导向组件靠近对应的支杆的一端与支杆固定连接，伸缩导向组件用于对支杆横向导向；

所述套管上滑动套设有同步挤压驱动组件，同步挤压驱动组件与四个支杆靠近套管的一侧相铰接，同步挤压组动组件的两侧内壁上均固定连接有滑块，两个滑块相近的一侧均延伸至套管内，滑块的顶部固定连接有压力传感器，套管的两侧内壁上均固定安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸出端与对应的压力传感器的顶部固定连接，套管的右侧内壁上固定连接有无线控制器，两个压力传感器和两个电动伸缩杆均与无线控制器电性连接，同步挤压驱动组件用于在两个电动伸缩杆启动时同步驱动四个支杆向外扩张或向内收缩，压力传感器用于检测电动伸缩杆启动控制四个支杆扩张时的外撑挤压力，并传递给无线控制器，利用无线控制器预设值控制电动伸缩杆的关闭压力值后，能够在达到预设扩张撑固力后自动实现关闭，利用四个向外扩张的支杆驱动多个支块与油井内壁挤紧固定，实现在油井内对压裂管柱主体撑固支撑。

优选地，所述伸缩导向组件包括外管、限位块和内杆，所述套管的四侧分别与对应的两个外管嵌装固定，相对的两个外管相斥的一端均设为封堵结构，限位块滑动套设在对应的外管内，限位块远离压裂管柱主体的一侧与对应的内杆靠近压裂管柱主体的一端固定连接，内杆靠近对应的支杆的一端与支杆固定连接，外管滑动套设在对应的内杆上；设置的外管、限位块和内杆配合，利用内杆和限位块在外管内的横向滑动实现对支杆横向导向。

优选地，所述同步挤压驱动组件包括滑套和四个倾斜设置的连杆，所述滑套滑动套设在套管上，滑套的四侧分别与对应的连杆的顶端相铰接，相对的两个连杆对称设置，连杆的底端与对应的支杆靠近压裂管柱主体的一侧相铰接，滑套的两侧内壁分别与两个滑块相斥的一侧固定连接；设置的滑套和四个倾斜设置的连杆配合，在正向启动两个电动伸缩杆使其通过两个压力传感器和两个滑块驱动滑套向下位移时，利用滑套的下移驱动四个连杆对四个支杆向外转动挤压，利用挤压力，实现同步驱动四个支杆向外扩张移动。

优选地，所述套管的两侧内壁上均开设有矩形穿孔，滑块的前侧和后侧分别与对应的矩形穿孔的前侧内壁和后侧内壁滑动接触。

优选地，所述套管的左侧内壁上固定安装有蓄电池，两个电动伸缩杆和无线控制器均与蓄电池电性连接。

优选地，所述无线控制器内内置有无线遥控模块，且无线遥控模块匹配设置有外部遥控器。

优选地，所述外管远离压裂管柱主体的一端内壁上开设有与对应的内杆外侧滑动套装的导向穿孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本压裂设备，通过设置的伸缩导向组件、同步挤压驱动组件、无线控制器、电动伸缩杆、压力传感器、滑块、支杆和支块配合，在将压裂管柱主体下入开采井内后，能够遥控控制两个电动伸缩杆正向启动，在电动伸缩杆正向启动时能够驱动四个支杆同步向外扩张移动，以此能够进一步驱动多个支块在开采井内进行撑固工作，且能够利用压力传感器检测撑固时的挤压力，并传递给无线控制器压力值，方便在达到预设压力值时自动控制电动伸缩杆关闭，利用检测压力并在达到预设压力值时自动停止的方式，实现在开采井内对压裂管柱主体自动控压撑固，降低其在开采井内发生晃动或上下位移的现象，提高对压裂管柱主体的支撑稳定性，且能够在使用后遥控控制四个支杆收缩移动解除撑固状态，方便后续的移出；

2、本压裂设备，通过设置的压裂管柱主体和两个封隔器配合，实现在下入开采井内后将压裂管柱主体与井壁封隔，封隔后人员便可将压裂管柱主体与外部压裂车或供水供压设备连接，利用外部压裂车或供水供压设备向压裂管柱主体通入压裂液进行压裂工作。

本实用新型通过伸缩导向组件、同步挤压驱动组件、无线控制器、电动伸缩杆、压力传感器、滑块、支杆和支块的设置，在下入开采井内后能够遥控驱动四个支杆向外扩张移动进行撑固工作，且能够检测撑固时的挤压力并在达到预设压力时自动控制关闭，实现在开采井内对压裂管柱主体自动控压撑固，降低其在开采井内发生晃动或上下位移的现象，提高对压裂管柱主体的支撑稳定性，且便于在使用后移出时遥控控制四个支杆收缩移动解除撑固状态。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的图1中的A部分放大剖视结构示意图；

图3为本实用新型的图2中的B部分放大结构示意图；

图4为本实用新型的控压式扩缩支撑机构立体结构示意图。

图中：1、固定套；2、套管；3、支杆；4、支块；5、滑套；6、连杆；7、矩形穿孔；8、滑块；9、压力传感器；10、电动伸缩杆；11、无线控制器；12、外管；13、内杆；14、限位块；15、蓄电池；16、压裂管柱主体；17、封隔器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例提出的一种压裂设备，包括压裂设备本体，压裂设备本体包括压裂管柱主体16和固定安装在压裂管柱主体16外侧的两个封隔器17，压裂管柱主体16上固定安装有位于两个封隔器17之间的控压式扩缩支撑机构，其中压裂管柱主体16为市面现有油气开采水力压裂管柱，用于与外部供水供压设备出水口连接进行压力工作，为现有成熟技术，对此不再另外阐述；

控压式扩缩支撑机构包括固定套设在压裂管柱主体16外侧的两个固定套1，两个固定套1之间固定连接有同一个套管2，压裂管柱主体16位于套管2内，套管2的四侧均设置支杆3，相对的两个支杆3相斥的一侧均固定连接有两个支块4，套管2的四侧均嵌装固定有两个伸缩导向组件，伸缩导向组件靠近对应的支杆3的一端与支杆3固定连接，伸缩导向组件用于对支杆3横向导向；

其中伸缩导向组件包括外管12、限位块14和内杆13，套管2的四侧分别与对应的两个外管12嵌装固定，其中套管2的四侧均开设有两个嵌装孔，嵌装孔的内壁与对应的外管12的外侧固定连接，外管12通过对应的嵌装孔与套管2嵌装固定，相对的两个外管12相斥的一端均设为封堵结构，限位块14滑动套设在对应的外管12内，限位块14远离压裂管柱主体16的一侧与对应的内杆13靠近压裂管柱主体16的一端固定连接，内杆13靠近对应的支杆3的一端与支杆3固定连接，外管12滑动套设在对应的内杆13上，其中外管12远离压裂管柱主体16的一端内壁上开设有与对应的内杆13外侧滑动套装的导向穿孔，起到供内杆13穿过并对其横向滑动导向的效果；设置的外管12、限位块14和内杆13配合，利用内杆13和限位块14在外管12内的横向滑动实现对支杆3横向导向；

套管2上滑动套设有同步挤压驱动组件，同步挤压驱动组件与四个支杆3靠近套管2的一侧相铰接，同步挤压组动组件的两侧内壁上均固定连接有滑块8，两个滑块8相近的一侧均延伸至套管2内，其中套管2的两侧内壁上均开设有矩形穿孔7，滑块8的前侧和后侧分别与对应的矩形穿孔7的前侧内壁和后侧内壁滑动接触，起到供滑块8活动穿过的效果，滑块8的顶部固定连接有压力传感器9，套管2的两侧内壁上均固定安装有电动伸缩杆10，电动伸缩杆10的伸出端与对应的压力传感器9的顶部固定连接，且压力传感器9的顶部为检测端，套管2的右侧内壁上固定连接有无线控制器11，两个压力传感器9和两个电动伸缩杆10均与无线控制器11电性连接，套管2的左侧内壁上固定安装有蓄电池15，两个电动伸缩杆10和无线控制器11均与蓄电池电性连接，蓄电池起到为电动伸缩杆10和无线控制器11供电的效果，无线控制器11内内置有无线遥控模块，且无线遥控模块匹配设置有外部遥控器，起到方便利用外部遥控器进行遥控控制的效果，同步挤压驱动组件用于在两个电动伸缩杆10启动时同步驱动四个支杆3向外扩张或向内收缩；

其中同步挤压驱动组件包括滑套5和四个倾斜设置的连杆6，滑套5滑动套设在套管2上，滑套5的四侧分别与对应的连杆6的顶端相铰接，相对的两个连杆6对称设置，连杆6的底端与对应的支杆3靠近压裂管柱主体16的一侧相铰接，滑套5的两侧内壁分别与两个滑块8相斥的一侧固定连接；设置的滑套5和四个倾斜设置的连杆6配合，在正向启动两个电动伸缩杆10使其通过两个压力传感器9和两个滑块8驱动滑套5向下位移时，利用滑套5的下移驱动四个连杆6对四个支杆3向外转动挤压，利用挤压力，实现同步驱动四个支杆3向外扩张移动，在反向启动电动伸缩杆10驱动滑套5上移时，滑套5能够带动四个连杆6对四个支杆3向内回拉，实现驱动四个支杆3向内收缩；其中压力传感器9用于检测电动伸缩杆10启动控制四个支杆3扩张时的外撑挤压力，并传递给无线控制器11，利用无线控制器11预设值控制电动伸缩杆10的关闭压力值后，能够在达到预设扩张撑固力后自动实现关闭，利用四个向外扩张的支杆3驱动多个支块4与油井内壁挤紧固定，实现在油井内对压裂管柱主体16撑固支撑。

本实施例的使用方法为：预先根据实际需求利用无线控制器11设置控制电动伸缩杆10关闭的压力值，在人员将压裂管柱主体16下入开采井内后，并利用封隔器17与井壁封隔后，利用外部遥控器操控无线控制器11控制两个电动伸缩杆10正向启动，电动伸缩杆10通过对应的压力传感器9驱动滑块8向下移动，两个滑块8带动滑套5在套管2上向下滑动，滑套5带动四个连杆6对四个支杆3向外转动挤压，在挤压力下，四个支杆3向外扩张移动，支杆3带动内杆13在对应的外管12内横向滑动，内杆13带动对应的限位块14在外管12内滑动，向外扩张移动的四个支杆3带动八个支块4与井壁接触，此时井壁对八个支块4遮挡限制，使其不再位移，此时继续启动的电动伸缩杆10对对应的压力传感器9挤压，压力传感器9依次通过对应的滑块8、滑套5和连杆6对支杆3挤压，使得支杆3带动对应的支块4与井壁挤紧，同时压力传感器9检测挤压力并传递给无线控制器11压力值，达到预设压力值时，无线控制器11控制两个电动伸缩杆10自动关闭，此时向外与井壁挤紧的八个支块4实现对四个支杆3撑固，以此实现对套管2撑固定位，进而实现在开采井内对压裂管柱主体16的撑固支撑，且利用检测压力并在达到预设压力值时自动停止的方式，实现自动控压撑固，降低压裂管柱主体16在开采井内发生晃动或上下位移的现象，提高对压裂管柱主体16的支撑稳定性，此时人员便可将压裂管柱主体16与外部压裂车或供水供压设备连接通入压裂液进行压裂工作；

使用后，需要解除撑固状态时，利用外部遥控器操控无线控制器11控制两个电动伸缩杆10反向启动，同理与电动伸缩杆10正向启动的运动方向完全相反，此时滑套5转变为向上回移，并带动四个连杆6回转，回转的四个连杆6拉动四个支杆3向内回移收缩，解除撑固状态，便可向上拉出。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种压裂设备，包括压裂设备本体，所述压裂设备本体包括压裂管柱主体(16)和固定安装在压裂管柱主体(16)外侧的两个封隔器(17)，其特征在于：所述压裂管柱主体(16)上固定安装有位于两个封隔器(17)之间的控压式扩缩支撑机构；

所述控压式扩缩支撑机构包括固定套设在压裂管柱主体(16)外侧的两个固定套(1)，两个固定套(1)之间固定连接有同一个套管(2)，压裂管柱主体(16)位于套管(2)内，所述套管(2)的四侧均设置支杆(3)，相对的两个支杆(3)相斥的一侧均固定连接有两个支块(4)，套管(2)的四侧均嵌装固定有两个伸缩导向组件，伸缩导向组件靠近对应的支杆(3)的一端与支杆(3)固定连接；

所述套管(2)上滑动套设有同步挤压驱动组件，同步挤压驱动组件与四个支杆(3)靠近套管(2)的一侧相铰接，同步挤压组动组件的两侧内壁上均固定连接有滑块(8)，两个滑块(8)相近的一侧均延伸至套管(2)内，滑块(8)的顶部固定连接有压力传感器(9)，套管(2)的两侧内壁上均固定安装有电动伸缩杆(10)，电动伸缩杆(10)的伸出端与对应的压力传感器(9)的顶部固定连接，套管(2)的右侧内壁上固定连接有无线控制器(11)，两个压力传感器(9)和两个电动伸缩杆(10)均与无线控制器(11)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种压裂设备，其特征在于：所述伸缩导向组件包括外管(12)、限位块(14)和内杆(13)，所述套管(2)的四侧分别与对应的两个外管(12)嵌装固定，相对的两个外管(12)相斥的一端均设为封堵结构，限位块(14)滑动套设在对应的外管(12)内，限位块(14)远离压裂管柱主体(16)的一侧与对应的内杆(13)靠近压裂管柱主体(16)的一端固定连接，内杆(13)靠近对应的支杆(3)的一端与支杆(3)固定连接，外管(12)滑动套设在对应的内杆(13)上。

3.根据权利要求2所述的一种压裂设备，其特征在于：所述同步挤压驱动组件包括滑套(5)和四个倾斜设置的连杆(6)，所述滑套(5)滑动套设在套管(2)上，滑套(5)的四侧分别与对应的连杆(6)的顶端相铰接，相对的两个连杆(6)对称设置，连杆(6)的底端与对应的支杆(3)靠近压裂管柱主体(16)的一侧相铰接，滑套(5)的两侧内壁分别与两个滑块(8)相斥的一侧固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种压裂设备，其特征在于：所述套管(2)的两侧内壁上均开设有矩形穿孔(7)，滑块(8)的前侧和后侧分别与对应的矩形穿孔(7)的前侧内壁和后侧内壁滑动接触。

5.根据权利要求1所述的一种压裂设备，其特征在于：所述套管(2)的左侧内壁上固定安装有蓄电池(15)，两个电动伸缩杆(10)和无线控制器(11)均与蓄电池电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种压裂设备，其特征在于：所述无线控制器(11)内内置有无线遥控模块，且无线遥控模块匹配设置有外部遥控器。

7.根据权利要求2所述的一种压裂设备，其特征在于：所述外管(12)远离压裂管柱主体(16)的一端内壁上开设有与对应的内杆(13)外侧滑动套装的导向穿孔。

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