高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法，该高压脉冲流体输出装置，包括受电液伺服阀控制的双作用液压缸以及第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸，第二单作用脉冲增压缸上设有用于间接测量其内部增压活塞移动速度的位移传感器，第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的单向出液孔连接至高压输出总管；高压输出总管上设置有压力传感器和流量传感器，压力传感器、流量传感器、位移传感器和电液伺服阀均与伺服控制器电性连接。本发明专利技术采用电液伺服阀控制的双作用液压缸与两侧第一单作用脉冲增压缸和第二脉冲增压连接，能够实现精准的水力脉冲压力和脉冲流量控制，具有结构简单，稳定性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法
本专利技术属于岩石水压致裂
，尤其涉及一种高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法。
技术介绍
为了提升岩石的渗透率或加速岩石的润湿效果，水压致裂技术已广泛的应用于油气领域和井下开采等生产领域。在岩石水压致裂
中，脉冲水力致裂是通过脉冲装置将连续流体转变为脉冲流体进行岩石致裂的优化压裂技术。相比于普通的定常流静态压裂，脉冲水力压裂具有水楔作用和疲劳作用的双效压裂效果，近年来，已在室内物理模型试验和现场开采中得以应用。然而，现有脉冲水力致裂装置却依旧存在不少性能缺陷。例如，早期的脉冲水力致裂装置采用激振腔扰流形成脉冲流体，其脉冲效果和脉冲频率难以控制；现场应用的双缸脉冲泵直接进行脉冲流体输出，其脉冲频率可控,但频控范围小，脉冲波形单一，流量输出不稳定；后来为了克服上述问题，专利CN108798673B公开了一种水驱动的高压脉冲流体输出装置及操作方法，采用两组单作用脉冲增压缸进行高压脉冲流体交替输出的形式，实现可控脉冲压力输出；但两组单作用脉冲增压缸并置的形式结构较复杂，且在实现过程中对控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压脉冲流体输出装置，其特征在于：包括受电液伺服阀控制的双作用液压缸以及结构相同的第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸，所述双作用液压缸的活塞杆的两端分别与两侧的所述第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的增压活塞对接；/n所述第二单作用脉冲增压缸上设有用于间接测量其内部增压活塞移动速度的位移传感器，所述第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的单向出液孔连接至高压输出总管；/n所述高压输出总管上设置有压力传感器和流量传感器，所述压力传感器、流量传感器、位移传感器和电液伺服阀均与伺服控制器电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.高压脉冲流体输出装置，其特征在于：包括受电液伺服阀控制的双作用液压缸以及结构相同的第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸，所述双作用液压缸的活塞杆的两端分别与两侧的所述第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的增压活塞对接；
所述第二单作用脉冲增压缸上设有用于间接测量其内部增压活塞移动速度的位移传感器，所述第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的单向出液孔连接至高压输出总管；
所述高压输出总管上设置有压力传感器和流量传感器，所述压力传感器、流量传感器、位移传感器和电液伺服阀均与伺服控制器电性连接。


2.根据权利要求1所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：所述位移传感器采用磁性位移传感器，所述第二单作用脉冲增压缸内的增压活塞上设有测量杆安装孔，所述磁性位移传感器的磁环固定安装在所述测量杆安装孔中，所述磁性位移传感器的测量杆同轴穿过所述磁环插在所述测量杆安装孔中，所述测量杆安装孔的轴线、所述磁环的轴线均与所述增压活塞的移动方向平行。


3.根据权利要求2所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：所述第一单作用脉冲增压缸上设有第一单向进液孔、第一单向出液孔和出液孔，所述第二单作用脉冲增压缸上设有第二单向进液孔和第二单向出液孔；
所述第一单向进液孔上连接有第一常开式电磁截止阀，所述第一单向出液孔上连接有第二常开式电磁截止阀，所述出液孔上连接有第一常闭式电磁截止阀，所述第二单向进液孔上连接有第三常开式高压截止阀，所述第二单向出液孔上连接有二位三通高压电磁阀；
所述第一常开式电磁截止阀、第一常闭式电磁截止阀、第二常开式电磁截止阀、第三常开式高压截止阀和二位三通高压电磁阀均与所述伺服控制器连接。


4.根据权利要求3所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：该输出装置还包括水箱，所述水箱与所述二位三通高压电磁阀、第一常开式电磁截止阀和第三常开式高压截止阀连接。


5.根据权利要求4所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：所述水箱与所述高压输出总管之间设置可调式高压溢流阀。


6.根据权利要求4所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：所述第二常开式电磁截止阀、第一常闭式电磁截止阀和二位三通高压电磁阀分别通过第一高压输出管、第二高压输出管和第三高压输出管与所述高压输出总管的输入端连接。


7.根据权利要求4所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：所述高压输出总管上还设有不锈钢蓄能器，所述高压输出总管与所述不锈钢蓄能器之间设置有第二常闭式电磁截止阀，所述第二常闭式电磁截止阀与所述伺服控制器电性连接。


8.根据权利要求4-7任一项所述的高压脉冲流体输出装置，其特征在于：该输出装置还包括油箱、液压泵和油用单向阀；
所述油箱通过供油通路与所述电液伺服阀的供油孔连接，所述液压泵和油用单向阀设置在所述供油通路上，所述供油通路上还设置有溢流阀、充气蓄能器和压力表；
所述电液伺服阀的回油口经高压油管与所述油箱连接，所述电液伺服阀的两个输出口分别与所述双作用液压缸的两个进油口连接。


9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江湛，李夕兵，梁丽莎，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43