[发明专利]一种低频等压差强水力脉动发生器及其脉动发生方法

说明书

本发明公开了一种低频等压差强水力脉动发生器，包括缸体和承压组件；缸体上开设有开口和射流口，开口与射流口相连通；承压组件包括承压活塞和承压弹簧，承压活塞上开设有通孔，通孔正对开口，通孔内设置有承压复合隔板；承压复合隔板上连接有触发装置，触发装置包括开关组件和触发螺杆，触发螺杆固定于缸体内，开关组件设置于承压活塞内；开关组件包括第一锁舌和第二锁舌，第二锁舌连接有转轮拨动装置，转轮拨动装置与触发螺杆螺纹连接。此外，本发明还提供了一种该低频等压差强水力脉动发生器的脉动发生方法。本发明的低频等压差强水力脉动发生器可使脉动水力载荷大幅提高，不仅能有效提高储层裂隙密度和渗透性，而且可以防止装置堵塞。

技术领域

本发明属于煤气层开发技术领域，具体涉及一种低频等压差强水力脉动发生器及其脉动发生方法。

背景技术

甲烷主要以吸附态赋存于煤储层中，通过水力压裂-排水降压是目前煤层气开采的主要方式。气体通过降压方式解吸为游离气，并通过天然孔裂隙、水力压裂人工裂隙扩散-渗流至井筒。煤层气开发技术与地质条件的不匹配是制约煤层气高效开发的关键瓶颈，传统的静水力压裂技术主要使煤层产生较为单一的宽大裂缝，并不完全有利于微孔隙的沟通及气体流动。动态冲击载荷可有效在煤层中产生显微裂隙，从而提高煤储层的微裂隙场密度，有效提高煤层渗透性。

脉动水力压裂如同水锤，是实现储层冲击载荷的一种方式，但目前所见装置一次给水量小，载荷有限，且容易造成杂质积淀、装置堵塞等问题。一次给水量小导致载荷传导有限，应力不能有效在储层裂隙尖端发挥作用；杂质积淀直接影响到设备运行、维护和管理成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种低频等压差强水力脉动发生器及其脉动发生方法。该低频等压差强水力脉动发生器可使脉动水力载荷大幅提高，防止装置堵塞，有效提高储层裂隙密度和渗透性，实现一次给水量大、防杂质积淀、对储层低频率循环载荷冲击等目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低频等压差强水力脉动发生器，其特征在于，包括缸体，所述缸体内设置有承压组件；

所述缸体上开设有用于连接油管的开口，所述缸体上且远离开口的一端的侧壁上开设有射流口，所述开口与射流口相连通；

所述承压组件包括承压活塞和设置于承压活塞下部的承压弹簧，所述承压活塞上开设有通孔，所述通孔正对开口且与开口相连通，所述通孔内设置有用于封堵或打开通孔的承压复合隔板；所述承压复合隔板上连接有用于触发承压复合隔板运动的触发装置，所述触发装置包括开关组件和触发螺杆，所述开关组件包括互相配合且位于承压复合隔板下部的第一锁舌和第二锁舌，所述第二锁舌且远离第一锁舌的一端连接有用于带动第二锁舌平移的转轮拨动装置，触发螺杆的一端设置有用于与所述转轮拨动装置螺纹连接的外螺纹，触发螺杆的另一端固定于缸体内。

上述的一种低频等压差强水力脉动发生器，其特征在于，所述转轮拨动装置包括内转盘和套设在内转盘外侧且与内转盘同心设置的棘轮，所述棘轮上固定有用于拨动第二锁舌平移的拨动头；所述内转盘上铰接有用于随内转盘转动的棘爪，所述棘轮上设置有与棘爪自由端啮合的不对称内齿。

上述的一种低频等压差强水力脉动发生器，其特征在于，所述内转盘上设置有用于与触发螺杆螺纹连接的内螺纹。

上述的一种低频等压差强水力脉动发生器，其特征在于，所述承压活塞内还设置有连接螺杆和套设于连接螺杆上的摆盘；所述连接螺杆上且靠近摆盘的一端套设有连接弹簧，所述连接弹簧的一端固定于连接螺杆的杆部，所述连接弹簧的另一端固定于承压活塞上；所述摆盘上设置有用于与第二锁舌卡接的摆头。