[发明专利]一种水力压、冲、抽一体化封孔装置及方法

权利要求书

1.一种水力压、冲、抽一体化封孔装置，其特征在于：包括套管，套管外端设有与套管同中心线的内法兰，内法兰螺栓连接有外法兰，外法兰中心开设有圆孔，外法兰外表面焊接有同中心线且呈圆锥形状的卡套，卡套的轴向剖面的外轮廓线为梯形，卡套的母线与外法兰的中心线夹角为3°—5°，卡套沿轴向方向设有通槽，卡套外部螺纹连接有三个螺母，卡套内部沿轴向方向开设有通孔，通孔与圆孔内径相等，卡套内表面沿通孔轴向设有密封橡胶筒。

2.根据权利要求1所述一种水力压、冲、抽一体化封孔装置，其特征在于：所述套管长8—10m。

3.根据权利要求2所述一种水力压、冲、抽一体化封孔装置，其特征在于：所述内法兰与外法兰之间设有密封橡胶垫，密封橡胶垫中心内外通透。

4.根据权利要求3所述一种水力压、冲、抽一体化封孔装置，其特征在于：所述三个螺母的外径由内向外依次增大。

5.根据权利要求4所述一种水力压、冲、抽一体化封孔装置，其特征在于：所述三个螺母在卡套与外法兰焊接前预先拧到卡套上。

6.采用权利要求5所述的一种水力压、冲、抽一体化封孔装置的封孔方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将带有内法兰的套管下入到压裂钻孔内；

（2）用注浆泵向套管外壁与压裂钻孔内壁之间的空隙注入水泥浆，形成圆筒形的封堵塞；

（3）将水力压裂管由外向内依次穿过卡套中心的通孔和外法兰中心的圆孔后，下入压裂钻孔内；

（4）将密封橡胶垫放置在内法兰和外法兰之间，使用连接螺栓将内法兰和外法兰固定连接，使内法兰和外法兰之间密封连接，旋转卡套外螺纹连接的三个螺母，螺母紧固卡套，卡套上的通槽间隙缩小，使密封橡胶筒和水力压裂管之间密封连接；

（5）开启水力压裂泵，高压水通过水力压裂管进入到目的层进行水力压裂作业；

（6）拆卸内法兰和外法兰之间的连接螺栓，拧松三个螺母，将水力压裂管外撤一个压裂段长度，重复步骤（4）、（5），直至完成整个压裂钻孔的压裂作业；

（7）拆卸内法兰和外法兰之间的连接螺栓，拧松三个螺母，抽出水力压裂管，取下外法兰和卡套，然后将带有喷头的高压密封钻杆下入压裂钻孔内；

（8）开启与高压密封钻杆连接的高压水泵，高压水通过高压密封钻杆对压裂钻孔实施水力冲孔；

（9）拆卸内法兰和外法兰之间的连接螺栓，拧松三个螺母，抽出高压密封钻杆，将抽采管由外向内依次穿过卡套中心的通孔和外法兰中心的圆孔后，下入压裂钻孔内，重复步骤（4）；

（10）开启与抽采管连接的瓦斯抽采泵，联网后对压裂钻孔内的瓦斯进行负压抽采作业。

7.根据权利要求6所述一种水力压、冲、抽一体化封孔方法，其特征在于：所述圆孔的内径比水力压裂管、高压密封钻杆和抽采管的外径大3—5mm。