[发明专利]一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩

权利要求书

1.一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩，其特征在于,该圆弧柱面聚能罩包括凹形外表面和凹形内表面，所述凹形外表面由n个形状尺寸相同且沿圆周均匀分布的、开口向外的圆弧柱面组成，n为3、4、5、6、7或8；所述凹形内表面由m个形状尺寸相同且沿圆周均匀分布的、开口向外的圆弧柱面组成，m为3、4、5、6、7或8且m＝n；所述凹形内表面的圆弧柱面形成空腔；所述圆弧柱面聚能罩的最大外径为D_c，所述圆弧柱面聚能罩的长度为L_c。

2.根据权利要求1所述的一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩，其特征在于，

所述凹形外表面的n个圆弧柱面中的一个圆弧柱面为圆弧柱面E，所述圆弧柱面E的直母线平行于X_c轴，所述圆弧柱面E的准线为准线E，所述圆弧柱面E的直母线沿着所述准线E平行移动形成所述圆弧柱面E，所述准线E是一段圆弧，圆弧圆心在圆弧柱面聚能罩的装药长度L_c的中间位置且与所述X_c轴的距离为L_c1，圆弧半径为R_c1；

所述凹形内表面的m个圆弧柱面中的一个圆弧柱面为圆弧柱面F，所述圆弧柱面F的直母线平行于X_c轴，所述圆弧柱面F的准线为准线F，所述圆弧柱面F的直母线沿着所述准线F平行移动形成所述圆弧柱面F，所述准线F是一段圆弧，圆弧圆心在圆弧柱面聚能罩的装药长度L_c的中间位置且与所述X_c轴的距离为L_c2，圆弧半径为R_c2；

上面各式中：

O_c-X_cY_cZ_c坐标系的坐标原点在所述圆弧柱面聚能罩的轴线上且在圆弧柱面聚能罩的长度的中点，X_c轴、Y_c轴和Z_c轴构成右手直角坐标系，X_c轴与所述圆弧柱面聚能罩的轴线重合，X_c轴正方向从圆弧柱面聚能罩的左侧指向圆弧柱面聚能罩的右侧；x_c、y_c和z_c分别为X_c轴、Y_c轴和Z_c轴的坐标变量；

D_c为100mm～800mm，L_c为200mm～1000mm；

R_c1、R_c2、L_c1和L_c2分别按以下公式计算：

H_c1和H_c2均为拱高，H_c1为装药直径D_c的0.1～0.4倍，H_c2为装药直径D_c的0.11～0.41倍且H_c2>H_c1。

3.根据权利要求2所述的一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩，其特征在于，所述拱高H_c1为装药直径D_c的0.2～0.35倍，H_c2为装药直径D_c的0.21～0.36倍且H_c2>H_c1。

4.根据权利要求2所述的一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩，其特征在于，所述参数D_c为200mm～500mm，L_c为300mm～600mm。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种压裂方式增加页岩气采收率的圆弧柱面聚能罩，其特征在于，所述参数n＝4，m＝4,D_c＝300mm，L_c＝400mm，H_c1＝60mm，H_c2＝66mm，L_d＝209.132mm，R_c1＝121.117mm，L_c1＝167.182mm，R_c2＝115.834mm，L_c2＝155.899mm。