一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统，包括滚筒装置、孔口动密封装置、井下压裂泵，以及与滚筒装置和孔口动密封装置相连的动力装置；滚筒装置包括第一运输机构和设置在第一运输机构上的连续管滚筒机构，连续管滚筒机构包括滚筒撬和设置在滚筒橇内的滚筒，滚筒上绕装有连续管；孔口动密封装置包括第二运输机构和相连设置在第二运输机构上的孔口动密封组件，孔口动密封组件包括连接设置的注入头和防喷盒；注入头下方设置有液压升降机构；防喷盒与孔口装置连通，注入头、防喷盒和孔口装置内设置有前后贯通的移动空间，连续管在注入头的带动下在移动空间内作前后往复运动；连续管还经高压旋转接头分别与井上高压泵和井下压裂泵相连。下压裂泵相连。下压裂泵相连。

【技术实现步骤摘要】
一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统


[0001]本技术属于煤矿瓦斯抽采
，涉及瓦斯抽采系统，具体涉及一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统。

技术介绍

[0002]地面连续管设备可用于水力压裂、水力割缝、钻孔疏通和煤炭地下气化等。但其目前在煤矿井下尚未得到广泛应用，这是由于现有的地面连续管设备尺寸大，且不能简单缩小应用于煤矿井下，而煤矿井下工况条件恶劣、作业空间有限，难以满足有限空间作业的要求。
[0003]近年来，针对煤矿井下连续管系统的作业需求，研发人员已经开发了一些连续管抽采系统，但是，现有的系统仍然存在以下问题：(1)绕装有连续管的滚筒和注入头等设备不具备自动行走能力、搬运困难、主要依靠板车运输，导致无法将其运输至未铺设铁轨的位置，最终限制了设备的使用范围；(2)需要在煤矿井下对连续管抽采系统进行组装、安装作业，操作复杂，工人作业强度大；(3)连续管作业设备的尺寸大都超高，无法通过罐笼、风门等运输，也无法保证连续管滚筒的容量，可能导致连续管的使用寿命缩短；(4)现有的连续管系统主要通过地面高压泵输入压裂液，因排量有限且在压裂过程中，分流的携砂液中所含的支撑剂会进入连续管，导致连续管及喷砂射孔枪磨损，系统的使用寿命被大大缩短。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷和不足，本技术提供一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统，以解决现有技术中连续管压裂抽采系统运输使用受限且寿命短的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本技术采取如下的技术方案：
[0006]一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统，包括滚筒装置，还包括孔口动密封装置、井下压裂泵，以及与所述滚筒装置和孔口动密封装置相连的动力装置；
[0007]所述滚筒装置包括第一运输机构和设置在第一运输机构上的连续管滚筒机构，所述连续管滚筒机构包括滚筒撬和设置在滚筒橇内的滚筒，所述滚筒上绕装有连续管，所述连续管用于为设置在连续管头端的喷射装置提供喷射液；
[0008]所述孔口动密封装置包括第二运输机构和相连设置在第二运输机构上的孔口动密封组件，所述孔口动密封组件包括连接设置的注入头和防喷盒；所述注入头下方设置有多个用于调整注入头的高度及倾斜角度的液压升降机构；所述防喷盒与孔口装置连通，所述注入头、防喷盒和孔口装置内设置有前后贯通的移动空间，所述连续管可在注入头的带动下在所述移动空间内作前后往复运动；
[0009]所述连续管还经高压旋转接头分别与井上高压泵和井下压裂泵相连；
[0010]所述井下压裂泵上还连接有储水罐。
[0011]本技术还具有以下技术特征：
[0012]具体的，所述孔口装置包括连接设置的环形防喷器和孔口四通，所述环形防喷器
与防喷盒密封连接；
[0013]所述孔口四通上还分别连接有瓦斯负压抽采管道和井下汇流管道，所述井下汇流管道分别与井上压裂液输送管道和井下供水管道连通；所述井下汇流管道上设置有第一阀门；所述井上压裂液输送管道上置有调节压裂液流量的第二阀门；所述井下供水管道还设置有第三阀门和用于调节连续管供水流量的第四阀门；所述井下供水管道上还连接有冲砂管道，所述冲砂管道上设置有冲砂阀门。
[0014]更进一步的，所述第一运输机构包括第一液压履带底盘和设置在所述第一液压履带底盘上方的第一支撑板。
[0015]更进一步的，所述第二运输机构包括第二液压履带底盘和设置在所述第二液压履带底盘上方的第二支撑板。
[0016]更进一步的，所述滚筒可旋转地设置在滚筒支架上，所述滚筒支架上还设置有用于排放连续管的排管器，所述滚筒上设置所述的高压旋转接头。
[0017]更进一步的，所述注入头朝向滚筒支架的一端还设置有鹅颈导向器。
[0018]更进一步的，所述注入头包括外壳体和设置于所述外壳体内的两个结构相同且呈镜面对称设置的传送机构，两个所述的传送机构可相互配合传送连续管。
[0019]更进一步的，所述液压升降机构的数量为四个，且两两对称设置。
[0020]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0021](1)本技术系统中的滚筒装置和孔口动密封装置采用分体组装方式，单一设备的体积小、便于运输；由于分别设置了第一运输机构和第二运输机构，所以无需依靠人力进行搬运，降低了煤矿井下工人的劳动强度，并且无需依靠铁轨运输，提高了设备的使用范围。
[0022](2)本技术系统中的滚筒与第一运输机构可拆卸连接，这种结构既能够保证连续管的缠绕长度，也能够保证在作业设备的运输过程中不超过运输的限高要求。
[0023](3)本技术的系统通过设置井下压裂泵对连续管进行补液，能够避免携砂液分流时的支撑剂进入连续管，磨损连续管及喷砂射孔枪，可有效避免分流处压力和流量的复杂控制，实现了井上射孔、井上加砂压裂和井下补水的系统作业。
[0024](4)本技术的系统中设置了冲砂管道，在完成一个压裂段的压裂后上提连续管遇到砂卡时，可以通过管线上的阀门切换，实现反循环洗井作业，方便解卡后上提连续管，操作简单，具有很强的推广使用价值。
附图说明
[0025]图1为本技术的整体结构示意图；
[0026]图2为本技术的局部结构示意图；
[0027]图3为滚筒装置结构示意图；
[0028]图4为孔口动密封装置结构示意图。
[0029]附图标记含义：
[0030]1‑
滚筒装置，2
‑
孔口动密封装置，3
‑
井下压裂泵，4
‑
连续管，5
‑
孔口装置，6
‑
瓦斯负压抽采管道，7
‑
井下汇流管道，8
‑
井上压裂液输送管道，9
‑
井下供水管道，10
‑
冲砂管道，A
‑
动力装置，B
‑
储水罐；
[0031]11
‑
第一运输机构，12
‑
滚筒机构；21
‑
第二运输机构，22
‑
注入头，23
‑
防喷盒；51
‑
环形防喷器，52
‑
孔口四通；71
‑
第一阀门，81
‑
第二阀门，91
‑
第三阀门，92
‑
第四阀门；
[0032]101
‑
冲砂阀门，111
‑
第一液压履带底盘，112
‑
第一支撑板，121
‑
滚筒撬，122
‑
滚筒，123
‑
滚筒支架，124
‑
排管器；211
‑
第二液压履带底盘，212
‑
第二支撑板；221
‑
外壳体，222
‑
传送机构，223
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续管定向压裂瓦斯抽采系统，包括滚筒装置(1)，其特征在于，还包括孔口动密封装置(2)、井下压裂泵(3)，以及与所述滚筒装置(1)和孔口动密封装置(2)相连的动力装置(A)；所述滚筒装置(1)包括第一运输机构(11)和设置在第一运输机构(11)上的连续管滚筒机构(12)，所述连续管滚筒机构(12)包括滚筒撬(121)和设置在所述滚筒撬(121)内的滚筒(122)，所述滚筒(122)上绕装有连续管(4)；所述孔口动密封装置(2)包括第二运输机构(21)和相连设置在第二运输机构(21)上的孔口动密封组件，所述孔口动密封组件包括连接设置的注入头(22)和防喷盒(23)；所述注入头(22)下方设置有多个用于调整注入头(22)的高度及倾斜角度的液压升降机构(224)；所述防喷盒(23)与孔口装置(5)相连，所述注入头(22)、防喷盒(23)和孔口装置(5)内设置有前后贯通的移动空间，所述连续管(4)可在注入头(22)的带动下在所述移动空间内作前后往复运动；所述连续管(4)还经高压旋转接头分别与井上高压泵和井下压裂泵(3)相连；所述井下压裂泵(3)上还连接有储水罐(B)。2.如权利要求1所述的连续管定向压裂瓦斯抽采系统，其特征在于，所述孔口装置(5)包括连接设置的环形防喷器(51)和孔口四通(52)，所述环形防喷器(51)与防喷盒(23)密封连接；所述孔口四通(52)上还分别连接有瓦斯负压抽采管道(6)和井下汇流管道(7)，所述井下汇流管道(7)分别与井上压裂液输送管道(8)和井下供水管道(9)连通；所述井下汇流管道(7)上设置有第一阀门(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，李浩哲，姜在炳，程斌，杜天林，范耀，庞涛，杨建超，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：