[发明专利]一种旋转曲面三组合聚能压裂增加页岩气采收率的装置

摘要

一种旋转曲面三组合聚能压裂增加页岩气采收率的装置，包括起爆装置和气体输送装置，起爆装置包括三组合聚能装置、起爆电路和起爆器，三组合聚能装置包括将炸药爆炸能量汇聚向右射出的左聚能罩、将炸药爆炸能量汇聚向左射出的右聚能罩、将炸药爆炸能量汇聚向正中射出的中聚能罩，左聚能罩、中聚能罩和右聚能罩均为开口向外的旋转曲面。与现有技术相比，由于左聚能罩、中聚能罩和右聚能罩的聚能作用，分别从左、中、右三个空间方向同时挤压爆炸压裂区的页岩，裂纹迅速贯通形成“个”字形状的页岩破裂带，增加了页岩的比表面积，从而有效增加了页岩气的解析速率及其采收率。球冠形状的左凸进一步增强了聚能效应。

主权项

1.一种旋转曲面三组合聚能压裂增加页岩气采收率的装置，所述装置设置在页岩气井裸眼中，所述装置包括起爆装置和气体输送装置，起爆装置用于将其周围的页岩崩裂，气体输送装置将由被崩裂的页岩中渗出的页岩气输送到地面，所述起爆装置包括起爆电路和起爆器，所述气体输送装置包括右凸缘、隔离装置、油气管、孔状进气管；所述孔状进气管设置在所述隔离装置与所述右凸缘之间，孔状进气管的一端设置在所述右凸缘的通孔中，另一端设置在隔离装置上的通孔中；孔状进气管为带有若干进气孔的管，油气管的一端设置在隔离装置的通孔中，另一端与地面集气装置相连；其特征在于,所述起爆装置还包括三组合聚能装置，所述三组合聚能装置包括将炸药爆炸能量汇聚向右射出的左聚能罩、将炸药爆炸能量汇聚向左射出的右聚能罩、将炸药爆炸能量汇聚向正中射出的中聚能罩、设置在左聚能罩左侧的左凸缘、设置在左聚能罩和中聚能罩之间的左中凸缘、设置在右聚能罩和中聚能罩之间的右中凸缘和套管；所述左聚能罩包括左凹形外表面和左凹形内表面，所述左凹形外表面和所述左凹形内表面均为开口向外的旋转曲面，所述左凹形内表面的旋转曲面形成空腔；所述左聚能罩与左凸缘和左中凸缘组成一个封闭空间，并在该空间内设置炸药；所述左聚能罩的最大外径为Da，所述左聚能罩的长度为La；所述右聚能罩包括右凹形外表面和右凹形内表面，所述右凹形外表面和所述右凹形内表面均为开口向外的旋转曲面，所述右凹形内表面的旋转曲面形成空腔；所述右聚能罩与右凸缘和右中凸缘组成一个封闭空间，并在该空间内设置炸药；所述右聚能罩的最大外径为Db，所述右聚能罩的长度为Lb；所述中聚能罩包括中凹形外表面和中凹形内表面，所述中凹形外表面和所述中凹形内表面均为开口向外的旋转曲面，所述中凹形内表面的旋转曲面形成空腔；所述中聚能罩与左中凸缘和右中凸缘组成一个封闭空间，并在该空间内设置炸药；所述中聚能罩的最大外径为Dc，所述中聚能罩的长度为Lc；所述左中凸缘和右中凸缘均设置有套管孔，所述套管外部为圆柱形且其内部为圆柱孔，所述套管依次穿过所述左凹形内表面的空腔、左中凸缘的套管孔、中凹形内表面的空腔、右中凸缘的套管孔、右凹形内表面的空腔和右凸缘的通孔，所述套管一端固定在左凸缘的右端面，所述套管另一端固定在右凸缘的右端面；所述左凸缘的右侧设置有左凸台，所述左凸台为向外凸起的球冠形状，所述左凸台球冠形状的凸起高度为Ht，所述左凸台球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述右凸缘的左侧设置有右凸台，所述右凸台为向外凸起的球冠形状，所述右凸台球冠形状的凸起高度为Ht，所述右凸台球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述左中凸缘的左侧设置有中凸台Ⅰ，所述中凸台Ⅰ为向外凸起的球冠形状，所述中凸台Ⅰ球冠形状的凸起高度为Ht，所述中凸台Ⅰ球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述左中凸缘的右侧设置有中凸台Ⅱ，所述中凸台Ⅱ为向外凸起的球冠形状，所述中凸台Ⅱ球冠形状的凸起高度为Ht，所述左中右凸台球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述右中凸缘的左侧设置有中凸台Ⅲ，所述中凸台Ⅲ为向外凸起的球冠形状，所述中凸台Ⅲ球冠形状的凸起高度为Ht，所述中凸台Ⅲ球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述右中凸缘的右侧设置有中凸台Ⅳ，所述中凸台Ⅳ为向外凸起的球冠形状，所述中凸台Ⅳ球冠形状的凸起高度为Ht，所述中凸台Ⅳ球冠形状的最大开口部分圆的直径为Dt；所述直径Dt为炸药直径D，所述高度Ht为3mm～8mm。