[发明专利]一种煤层气开采用高效压裂设备

说明书

本发明公开了一种煤层气开采用高效压裂设备，利用压裂液动态驱动与控制机构使得压裂管内的压裂液的压力或者流速处于不断变化之中，利用压裂液的变化压力的冲击的作用，防止出现堵塞的问题，并能够提高压裂能力，降低对压裂泵组的要求，降低压裂成本；本发明在初始时采用高压压裂泵组压裂，压裂一定时间后，待压力传感器的压力值大于一设定值或者所述流速传感器的流速小于一设定值时或者待所述压力传感器的压力值在单位时间内的变动幅度小于一设定值或者所述流速传感器的流速在单位时间内的变动幅度小于一设定值时，控制器才启动压裂液动态驱动与控制机构对所述压裂管内的压裂液进行驱动，提高控制能力，保证压裂效果。

技术领域

本发明具体是一种煤层气开采用高效压裂设备，涉及煤层气开采相关领域。

背景技术

煤层气主要是以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。由于煤层气主要以吸附状态存在于煤层中，自然状态下煤层气从煤层中脱附的速度较慢，采集得到的煤层气都是游离脱附的气体，受煤层气的脱附速度影响，实际生产中煤层气的产量不高。在煤层气开采前，先对煤层气井进行压裂处理将有利于煤层气的开采。能否提供高质量的压裂处理决定煤层气的开采效率。

目前的煤层气压裂一般是采用高压泵组来驱动高压压裂液进行压裂，这种压裂方式在实际压裂过程中，压裂液在压裂后，虽然煤层内的裂隙会裂开，但是，随着离着压裂管的距离变远，裂隙处很容易由于压裂时产生局部堵塞，这种堵塞在长时间压裂后会显得更为显著，进而导致后期的压裂效果十分有限，需要成倍的增加压裂压力，这对压裂设备的要求较高，导致成本过大。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种煤层气开采用高效压裂设备。

本发明是这样实现的，构造一种煤层气开采用高效压裂设备，其包括高压压裂泵组、高压输送管、单向阀、压裂液动态驱动与控制机构、三通阀体和开关阀，其中，所述高压压裂泵组的输出端通过所述高压输送管连接至所述三通阀体的第一接口，所述三通阀体的第二接口连接至压裂管，所述压裂管伸入待压裂位置的煤层内，所述三通阀体的第三接口连接至所述压裂液动态驱动与控制机构，其特征在于，所述高压输送管与所述三通阀体之间设置有单向阀，所述压裂液动态驱动与控制机构与所述三通阀体之间设置有所述开关阀；还包括控制器，所述控制器对所述高压压裂泵组和压裂液动态驱动与控制机构控制连接，所述压裂液动态驱动与控制机构能够使得所述压裂管内的压裂液的压力或者流速处于不断变化之中，所述开关阀与所述控制器信号控制连接。

进一步，作为优选，所述压裂管内或者所述三通阀体内设置有压力传感器或者流速传感器，所述压力传感器或者流速传感器与所述控制器信号连接。

进一步，作为优选，所述控制器构设为：初始时，所述压裂液动态驱动与控制机构处于关闭状态，当所述压力传感器的压力值大于一设定值或者所述流速传感器的流速小于一设定值时，所述控制器才启动所述压裂液动态驱动与控制机构对所述压裂管内的压裂液进行驱动。

进一步，作为优选，所述控制器构设为：初始时，所述压裂液动态驱动与控制机构处于关闭状态，当所述压力传感器的压力值在单位时间内的变动幅度小于一设定值或者所述流速传感器的流速在单位时间内的变动幅度小于一设定值时，所述控制器才启动所述压裂液动态驱动与控制机构对所述压裂管内的压裂液进行驱动。

进一步，作为优选，所述开关阀上设置有连接接头组座，所述连接接头组座与所述压裂液动态驱动与控制机构连接，所述连接接头组座的一端与所述开关阀连接，所述连接接头组座的另一端至少设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头、第二接头和第三接头圆周阵列布置。