本发明专利技术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；本发明专利技术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。裂作业周期。裂作业周期。
【技术实现步骤摘要】
一种联合分段压裂装置、异步双路抽采系统及方法
[0001]本专利技术属于煤矿瓦斯抽采
，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术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。
[0006]为达到上述目的，本专利技术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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]一种异步双路联合分段压裂瓦斯抽采系统，包括如上所述的井下连续油管联合分段压裂装置，还包括井下压裂液分流装置，所述井下压裂液分流装置的输入端与地面连续油管的输出端相连，所述井下压裂液分流装置的第一输出端连接环空加砂压裂液管道，井下压裂液分流装置的第二输出端通过井下连续油管水力喷射液管道与井下连续油管连通，所述井下连续油管水力喷射液管道上设置有井下连续油管液体输送控制阀门，所述环空加砂压裂液管道上设置有环空加砂压裂液输送控制阀门。
[0011]更进一步的，所述地面连续油管下方设置有地面连续油管巷道牵引器，且所述地面连续油管与所述井下压裂液分流装置的输入端通过第五法兰盘连接。
[0012]更进一步的，所述地面连续油管外套装有双层保护套管。
[0013]一种异步双路联合分段压裂瓦斯抽采方法，该方法通过如上所述的异步双路联合分段压裂瓦斯抽采系统实现，包括以下步骤：步骤1、在煤层上覆稳定岩层中开掘井下巷道并施工多个定向长钻孔，然后下套管完井；步骤2、将设置在井下连续油管装置运输平台上的滚筒、井下连续油管动力输送装置和防喷器举升至第一个定向长钻孔孔口中轴线的标定位置；步骤3、关闭第一阀门和环空加砂压裂液输送控制阀门，开启井下连续油管液体输送控制阀门，将喷射装置送至第一个定向长钻孔的第一压裂段坐封后开始射孔作业；步骤4、完成射孔作业后，开启第一阀门和环空加砂压裂液输送控制阀门，对第一个定向长钻孔的第一压裂段进行联合压裂作业；步骤5、完成第一个定向长钻孔的第一压裂段的联合压裂作业后，将喷射装置解封并通过井下连续油管拖动至第二压裂段坐封，重复步骤3至4，完成第一个定向长钻孔剩余压裂段的联合压裂作业；步骤6、重复步骤2至步骤5，依次完成剩余定向长钻孔的分段联合压裂作业，在完成全部定向长钻孔的分段压裂施工后，进行保压和放喷作业；步骤7、放喷作业结束后，完成瓦斯抽采作业。
[0014]更进一步的，步骤3中所述的射孔作业中，以清水作为喷射液，40~70目的石英砂作为射孔磨料，喷射装置的最大排量为1.8m3/min，其中，石英砂的砂比为2%~4%。
[0015]更进一步的，步骤1中所述的多个定向长钻孔中相邻定向长钻孔间距为50~60米。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：（1）本专利技术方法首先实现了井下较大排量的联合注入，能够实现注入排量超过5~
6m3/min，极大地提高了压裂裂缝扩展面积，提高煤层的渗透率。
[0017]（2）本专利技术方法实现了孔口带压无放喷式的射孔与环空注入压裂联合作业方式，极大地缩短了单孔分段压裂作业周期。
[0018]（3）本专利技术方法实现了地面压裂液快速安全输送，极大地提高了井下高压管路连接的工作效率，在1~3天的时间内可完成长度为1000m的井下压裂液输送管路铺设作业，作业周期较常规方法缩短达20倍。
[0019]（4）本专利技术中的装置及系统为煤矿井下快速压裂提供了专用设备，实现煤矿井下压裂的射孔
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加砂压裂一体化作业，降低了井下压裂作业周期，极大地提高了压裂效率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术方法的流程示意图。
[0021]图2为井下连续油管联合分段压裂装置结构示意图。
[0022]图3为传送机构的结构示意图。
[0023]图4为喷射装置的结构示意图。
[0024]图5为异步双路联合分段压裂瓦斯抽采系统的结构示意图。
[0025]附图标记含义：1
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井下连续油管装置运输平台，2
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滚筒升降机，3
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井下连续油管动力输送装置升本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下连续油管联合分段压裂装置，其特征在于，包括井下连续油管装置运输平台（1），所述井下连续油管装置运输平台（1）上沿横向由前至后依次竖直设置有滚筒升降机（2）、井下连续油管动力输送装置升降机（3）和防喷器升降机（4），所述滚筒升降机（2）上设置有滚筒（5），所述滚筒（5）上绕装有井下连续油管（6），所述井下连续油管动力输送装置升降机（3）上设置有井下连续油管动力输送装置（7），所述防喷器升降机（4）上设置有防喷器（8）；所述防喷器（8）与孔口装置（9）相连，所述孔口装置（9）、防喷器（8）和井下连续油管动力输送装置（7）之间形成环空；所述井下连续油管（6）在井下连续油管动力输送装置（7）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（6）用于为设置在井下连续油管（6）头端的喷射装置（10）提供喷射液。2.如权利要求1所述的井下连续油管联合分段压裂装置，其特征在于，所述孔口装置（9）包括套管（91），所述套管（91）靠近防喷器（8）的一端通过连接法兰（92）连接有四通（93），所述四通（93）分别通过第一法兰盘（11）、第二法兰盘（12）和第三法兰盘（14）连接所述防喷器（8）、环空加砂压裂液管道（13）和瓦斯负压抽采管道（15）；所述环空加砂压裂液管道（13）上靠近四通（93）的一端设置有调节环空加砂压裂液流量的第一阀门（16）；所述瓦斯负压抽采管道（15）上靠近四通（93）的一端设置有用于控制瓦斯抽采流量的第二阀门（17）。3.如权利要求1所述的井下连续油管联合分段压裂装置，其特征在于，所述井下连续油管动力输送装置（7）包括传送箱（71），所述传送箱（71）内设置有两个结构相同且呈镜面对称设置的传送机构（72），所述的两个传送机构（72）用于相互配合传送井下连续油管（6）；所述传送机构（72）包括驱动器（721）、主动轮（722）、从动轮（723），以及连接所述主动轮（722）和所述从动轮（723）的传送带（724），所述驱动器（721）用于驱动所述主动轮（722）的驱动轴（7221）进行转动，以带动所述从动轮（723）的转轴（7231）进行转动；所述驱动轴（7221）与所述转轴（7231）通过支撑板（725）连接，所述支撑板（725）上设置有支撑件（726），所述支撑件（726）用于支撑传送带（724）。4.如权利要求1所述的井下连续油管联合分段压裂装置，其特征在于，所述喷射装置（10）包括顺序设置的导锥（101）、筛管（102）、单流阀（103）、下扶正器（104）、封隔器（105）、喷射器（106）、上扶正器（107）和丢手（108），所述喷射装置用于完成射孔作业。5.一种异步双路联合分段压裂瓦斯抽采系统，包括如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，张群，姜在炳，程斌，舒建生，降文萍，杨建超，李浩哲，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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