[发明专利]一种煤层气压裂装置及其使用方法

权利要求书

1.一种煤层气压裂装置及其使用方法，包括装置主体（1），其特征在于，所述装置主体（1）为空腔结构，所述装置主体（1）的内腔底部设有支撑杆（4），所述支撑杆（4）的内部设有安装槽（14），所述安装槽（14）的底部固定连接有弹簧（15），所述支撑杆（4）的顶端连接有伸缩杆（16），所述伸缩杆（16）的一端延伸至支撑杆（4）内，且伸缩杆（16）与支撑杆（4）的内壁滑动连接，所述伸缩杆（16）的一端安装有压板（5），所述压板（5）上放置有保护箱（2），所述保护箱（2）的两侧设有移动轮（3），所述保护箱（2）与移动轮（3）之间设有两个安装杆，且安装杆之间设有转轴，所述移动轮（3）套设于转轴之上，且移动轮（3）与装置主体（1）的内腔两壁滑动连接，所述保护箱（2）的两侧设有凹槽（6），所述保护箱（2）为中空结构，且保护箱（2）的内腔设有反应器放置槽（7），所述保护箱（2）的顶部设有拉手（10），所述装置主体（1）的顶部设有槽口，且槽口的一端活动连接有盖板（8），所述盖板（8）的一侧固定安装有拉环（9），所述装置主体（1）的两侧设有槽孔，且槽孔的一端设有把手（17），所述把手（17）的另一端设有保护块（11），所述保护块（11）的一侧设有连接杆（12），所述连接杆（12）的末端设有竖直方向的定位板（13），且定位板（13）位于凹槽（6）的内腔；

所述压裂施工的过程包括前置液阶段、携砂液阶段和顶替液阶段；在前置液阶段采用大排量压裂技术和低砂比压裂技术，并且在上述过程中采用低粘度的压裂液携带小粒径的支撑液进行压裂；在携砂液阶段采用大排量压裂技术和低砂比压裂技术，在压裂的过程中采用段塞式加砂技术，并且在这个阶段采用高粘度的压裂液携带低密度中等粒径的支撑液进行压裂。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气压裂装置及其使用方法，其特征在于，所述装置主体（1）的两侧顶部内壁上均设有挡块，且两个挡块之间的间隙宽度小于盖板（8）的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气压裂装置及其使用方法，其特征在于，所述把手（17）的高度大于槽孔的高度，所述保护块（11）的高度小于槽孔的高度。

4.根据权利要求1所述的一种煤层气压裂装置及其使用方法，其特征在于，所述安装槽（14）靠近伸缩杆（16）的两侧内壁上均设有卡块，其中伸缩杆（16）的一端通过卡块之间的间隙延伸至安装槽（14）内，且伸缩杆（16）与卡块滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤层气压裂装置及其使用方法，其特征在于，所述所述大排量压裂技术是在压裂施工过程中，采用4.0～11.0m3/min的排量将压裂液泵入地层。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气压裂装置及其使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1前置液阶段：采用排量为5.0～11.0m3/min的活性水压裂液进行压裂，在压裂的过程中，间歇性地添加粒径为0.30～0.25mm的石英砂，加砂的过程中控制砂比为3％～9％；

S2携砂液阶段：采用排量为6.0～10.0m2/min的线性胶压裂液进行压裂，压裂的过程中采用携砂液与隔离液交替泵入的方式将支撑液携入地层；携砂液前期采用的支撑液为粒径0.212～0.425mm，视密度为1.90～1.95g/cm3，体积密度为1.2～1.3g/cm3的低密度支撑液；携砂液后期采用的支撑液为粒径0.425～0.850mm的石英砂，加砂过程中控制砂比为8％～15％；

S3顶替液阶段：采用排量为6.0～10.0m3/min的活性水压裂液，进行压裂施工。