[发明专利]一种联合分段压裂装置、异步双路抽采系统及方法

说明书

本发明公开井下连续油管联合分段压裂装置、系统及方法，装置包括井下连续油管装置运输平台以及设置在井下连续油管装置运输平台上的绕装有井下连续油管的滚筒、井下连续油管动力输送装置和防喷器；井下连续油管动力输送装置带动井下连续油管在孔口装置、防喷器和井下连续油管动力输送装置形成的环空中作前后往复运动；系统包括井下连续油管联合分段压裂装置和井下压裂液分流装置，井下压裂液分流装置的输入端与地面连续油管的压裂液输出端相连、输出端分别与环空加砂压裂液管道和井下连续油管连通；本发明还公开了井下连续油管联合分段压裂方法，实现孔口带压无放喷式的射孔与环空注入压裂联合作业，缩短井下长钻孔分段压裂作业周期。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域，涉及瓦斯抽采的装置及方法，具体涉及一种联合分段压裂装置、异步双路抽采系统及方法。

背景技术

地面煤层气开发和煤矿井下负压瓦斯抽采是煤层瓦斯抽采的常规手段，但是，现有的地面煤层气开发方式具有投入成本高、抽采周期长、抽采效率低、地形限制大等劣势；煤矿井下负压瓦斯抽采方式由于受井下作业环境条件的限制具有压裂泵注排量小、设备搬运困难、煤层增透效果差的缺点。利用地面煤层气开发中的大排量加砂压裂技术能够在提高煤层渗透率的同时结合井下长钻孔的精确定位优势，对碎软低渗煤层采用井上下联合压裂的方式对煤层瓦斯进行精准抽采能实现煤层区域瓦斯的高效抽采。

然而，在井上下联合压裂作业期间，现有的做法是对单孔不分段进行压裂，待孔口压力降为零后再进行瓦斯抽采作业，依次往复进行作业。这种操作方式存在压裂效率低、压裂影响范围有限、压裂周期长，存在无法实现井下工作面全覆盖的压裂效果及快速抽采等缺陷，严重时会影响到采煤工作面的接续，进而影响煤矿企业的正常安全生产。

因此，针对井上下联合压裂作业中所存在的显著弊端，结合我国高瓦斯煤层具有煤体松软的显著特征，势必要求研发一种新型快速高效的煤储层瓦斯抽采方法及配套装置，以实现碎软低渗煤层区域瓦斯的快速高效抽采。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供一种联合分段压裂装置、异步双路抽采系统及方法，以解决现有技术中碎软低渗煤层瓦斯抽采效率低下的技术问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种井下连续油管联合分段压裂装置，包括井下连续油管装置运输平台，所述井下连续油管装置运输平台上沿横向由前至后依次竖直设置有滚筒升降机、井下连续油管动力输送装置升降机和防喷器升降机，所述滚筒升降机上设置有滚筒，所述滚筒上绕装有井下连续油管，所述井下连续油管动力输送装置升降机上设置有井下连续油管动力输送装置，所述防喷器升降机上设置有防喷器；

所述防喷器与孔口装置相连，所述孔口装置、防喷器和井下连续油管动力输送装置之间形成环空；所述井下连续油管在井下连续油管动力输送装置的带动下在所述环空中作前后往复运动；所述井下连续油管用于为设置在井下连续油管头端的喷射装置提供喷射液。

更进一步的，所述孔口装置包括套管，所述套管靠近防喷器的一端通过法兰连接有四通，所述四通分别通过第一法兰盘、第二法兰盘和第三法兰盘连接所述防喷器、环空加砂压裂液管道和瓦斯负压抽采管道；所述环空加砂压裂液管道上设置有第一阀门；所述瓦斯负压抽采管道上设置有第二阀门。

更进一步的，所述井下连续油管动力输送装置包括传送箱，所述传送箱内设置有两个结构相同且呈镜面对称设置的传送机构，所述的两个传送机构用于传送井下连续油管；

所述传送机构包括驱动器、主动轮、从动轮，以及连接所述主动轮和所述从动轮的传送带，所述驱动器用于驱动所述主动轮轴部进行转动，以带动所述从动轮轴部进行转动；

所述驱动轴与所述转轴通过支撑板连接，所述支撑板上设置有支撑件，所述支撑件用于支撑传送带。

更进一步的，所述喷射装置包括顺序设置的导锥、筛管、单流阀、下扶正器、封隔器、喷射器、上扶正器和丢手，所述喷射装置用于完成射孔作业。