水力压裂封孔胶囊用支撑装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水力压裂封孔胶囊用支撑装置，包括可与位于钻孔孔口内的胶囊封孔器进水端密封连接的进水接头，进水接头设有可与压裂高压进水接头密封连接的进水接口，进水接头的进水通道上设有单向阀，进水接头的出水通道上设有可与泄压阀密封连接的泄压阀接口，所述进水接头的出水通道前端可与所述胶囊封孔器形成密封连接，所述进水接口和泄压阀接口位于进水接头的侧部，上设有可与固定物形成固定连接的支撑部件。支撑部件由井口锚定器或/和包括底座的伸缩调节装置构成。本实用新型专利技术的有益效果是，能有效提高封孔胶囊的反冲力的承受能力，且结构简单、操作简便、适用范围广。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种封孔支撑装置，尤其是一种用于水力压裂封孔胶囊的支撑装置。
技术介绍
煤层瓦斯是一种洁净能源，但对煤矿生产而言是一种灾害源。如何实现采煤之前瓦斯的高效预抽，达到资源开发利用和煤矿减灾的双重目的，一直是人们关注的焦点。特别是随着开采深度的增加、资源需求的日益强烈、国家一系列关于煤矿瓦斯灾害治理强制措施和煤层气开发利用鼓励政策的出台，都迫切要求有一套系统的、完整的、地面与井下相结合的瓦斯抽采工艺技术。特别是新的防突规定更加强调了区域瓦斯治理的重要性，要求“不掘突出头，不采突出面”以往突出煤层掘进的“四位一体”方案已经难以满足新规定的要求。重庆地区所属煤矿多为突出煤层，瓦斯灾害是制约煤矿安全、高效生产的第一因素，现行的瓦斯治理措施已难以满足高效生产的需求，迫切需要一种新型的区域和局部治理瓦斯灾害的工艺，以彻底改变目前消突困难、接替紧张的局面。水力压裂正是为了满足这一生产需求而诞生的一种集区域和局部瓦斯治理为一体的一种新工艺。水力压裂钻孔的封孔方法是制约这一工艺产业化应用的关键。目前井下水力压裂钻孔主要采取的密封方法有水泥砂浆、聚氨酯、胶囊封孔器封孔。胶囊封孔方式具有时间短、可回收、准确度高、易携带等优点，同时，胶囊的扩张是通过压裂介质的压力来实现的，压裂压力越大，封孔效果越好，故在水力压裂工程中得到越来越广泛使用。但在停止压裂的泄压瞬间，胶囊内已无外加压力，而钻孔内压裂介质压力和瓦斯压力共同形成对胶囊的冲击力，容易导致胶囊被冲出而无法进行瓦斯抽采工作。特别是随着水力压裂应用压力的不断升高和压裂持续时间的延长，对胶囊封孔器的防反冲力要求也越来越高。现有的胶囊封孔器难以承受巨大的反冲力，严重影响封孔时间和效果，很大程度上限制了高压水力压裂效果。因此，亟需一种能有效传递水力压裂胶囊封孔器反冲力的支撑装置。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能有效提高封孔胶囊的反冲力的承受能力，且结构简单、操作简便、使用效果好的水力压裂封孔胶囊用支撑装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种水力压裂封孔胶囊用支撑装置，包括可与位于钻孔孔口内的胶囊封孔器进水端密封连接的进水接头，进水接头设有可与压裂高压进水接头密封连接的进水接口，进水接头的进水通道上设有单向阀，进水接头的出水通道上设有可与泄压阀密封连接的泄压阀接口，所述进水接头的出水通道前端可与所述胶囊封孔器形成密封连接，所述进水接口和泄压阀接口位于进水接头的侧部，上设有可与固定体形成锚定和/或顶持固定连接的支撑部件。采用上述技术方案的本技术，在使用时，利用连接在胶囊封孔器轴向的进水接头、支撑部件及固定体锚定和/或顶持固定，以实现对胶囊封孔器轴向支撑固定。其固定体可以是钻孔的岩体本身、巷道的顶板或侧壁，或通过外加大型固定架类固定体，可确保在胶囊封孔器在压裂泄压瞬间遭受巨大的反冲力的情形下，胶囊封孔器能牢牢地固定在钻孔内。其结构简单、操作方便。优选的，所述支撑部件由井口锚定器构成，井口锚定器包括管体，管体中部固定连接有法兰盘，管体的进口端与所述进水接头的前端连接，管体的出口端与所述胶囊封孔器连接；所述法兰盘上圆周均布有至少4个可通过锚固件与所述钻孔的岩体锚定的锚杆孔。进一步确保其结构简单、操作方便。进一步优选的，所述进水接头前端连接有过渡接头，进水接头通过过渡接头与胶囊封孔器或井口锚定器形成密封连接。当进水接头通过过渡接头直接胶囊封孔器形成密封连接时，显然不需连接井口锚定器；当进水接头可通过过渡接头与井口锚定器密封连接时，配合井口锚定器使用，其可适用于不同岩体的压裂工作；同时由于管道元件的接口部分通常都属于易损部分，因此，当过渡接头的接口部分损坏后，可只需更换过渡接头即可，从而延长了进水接头的使用寿命，节约了使用成本。优选的，所述支撑部件包括连接在所述进水接头自由端的伸缩调节装置，伸缩调节装置远端连接有可支撑于固定体上的底座。进一步确保其结构简单、操作方便。进一步优选的，所述伸缩调节装置采用螺纹调整结构，包括螺杆前段设置螺纹，螺杆后段的光杆部分设有用于外接转动工具使其转动的转动工具连接结构；所述进水接头尾端设有与螺杆前端螺纹配合的内螺纹段，进水接头中部呈管状，进水接头的中部管孔与内螺纹段连通，中部管孔用于接纳螺杆伸入其中的部分。以确保胶囊封孔器能承受巨大的反冲力，且可通过专用或通用转动工具转动螺杆实现底座与井口端面距离的调整其结构简单、伸缩调整方便。进一步优选的，所述螺杆与进水接头的配合螺纹为梯形螺纹，进水接头的内螺纹段长度在IOOmm以上，螺杆伸入进水接头中部管孔的长度在400mm以上。可确保足够的支撑强度，且适用范围宽。进一步优选的，所述底座通过螺纹配合有盖形锁紧螺母，盖形锁紧螺母设有用于穿过所述螺杆光杆部分的通孔，螺杆尾端设有端面盘直径大于通孔直径，盖形锁紧螺母可使端面盘的外端面与底座贴合。通过盖形锁紧螺母将螺杆与底座连接为一体，方便安装和拆除操作。进一步优选的，所述转动工具连接结构的横截面为两个相互平行的削扁方或四个两两平行的削扁方。其结构简单、加工方便，且便于用通用工具的管钳或其扳手等转动螺杆。本技术中两种结构的支撑部件可同时使用，以进一步确保胶囊封孔器的反冲承受能力。经实际应用验证，在采用适当的结构尺寸、材料和热处理工艺条件下，其支撑力可达500千牛，可满足现有较大压裂泵组的系统压力条件下的各种压裂工作。本技术与现有技术相比的有益效果是，能有效提高封孔胶囊的反冲力的承受能力，且结构简单、操作简便、适用范围广。附图说明图1是本技术的水力压裂封孔胶囊用支撑装置结构示意图。图2是本技术图1中的A— A剖面图。图3是本技术实施例2中的转动工具连接结构31a横截面图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明，但并不因此将本技术限制在所述的实施范围之中。实施例1参见图1，一种水力压裂封孔胶囊用支撑装置，包括可与位于钻孔5孔口内的胶囊封孔器6进水端密封连接的进水接头2，进水接头2设有可与压裂高压进水接头密封连接的进水接口 7，进水接头2的进水通道上设有单向阀8，进水接头2的出水通道上设有可与泄压阀密封连接的泄压阀接口 9，所述进水接头2的出水通道前端可与所述胶囊封孔器6形成密封连接，所述进水接口 7和泄压阀接口 9位于进水接头2的侧部，进水接头2上设有可与固定体形成锚定和顶持固定的支撑部件。所述支撑部件包括井口锚定器1，井口锚定器I包括管体12，管体12中部固定连接有法兰盘11，管体12的进口端与所述进水接头2的前端连接，管体12的出口端与所述胶囊封孔器6连接；所述法兰盘11上圆周均布有4个可通过锚固件与所述钻孔5的岩体锚定的锚杆孔I la。所述进水接头2前端连接有过渡接头21，进水接头2通过过渡接头21与胶囊封孔器6或井口锚定器I形成密封连接。所述支撑部件还包括连接在所述进水接头2自由端的伸缩调节装置3，伸缩调节装置3远端连接有可支撑于固定体上的底座4。所述伸缩调节装置3采用螺纹调整结构，包括螺杆31前段设置螺纹，螺杆31后段的光杆部分设有用于外接转动工具使其转动的转动工具连接结构31a ;所述进水接头2尾端设有与螺杆31前端螺纹配合的内螺纹段2a，进水接头2中部呈管状，进水接头2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力压裂封孔胶囊用支撑装置，包括可与位于钻孔（5）孔口内的胶囊封孔器（6）进水端密封连接的进水接头（2），进水接头（2）设有可与压裂高压进水接头密封连接的进水接口（7），进水接头（2）的进水通道上设有单向阀（8），进水接头（2）的出水通道上设有可与泄压阀密封连接的泄压阀接口（9），其特点在于：所述进水接头（2）的出水通道前端可与所述胶囊封孔器（6）形成密封连接，所述进水接口（7）和泄压阀接口（9）位于进水接头（2）的侧部，进水接头（2）上设有可与固定体形成锚定和/或顶持固定的支撑部件。

【技术特征摘要】
1.一种水力压裂封孔胶囊用支撑装置，包括可与位于钻孔(5)孔口内的胶囊封孔器(6 )进水端密封连接的进水接头(2 )，进水接头(2 )设有可与压裂高压进水接头密封连接的进水接口( 7 )，进水接头(2 )的进水通道上设有单向阀(8 )，进水接头(2 )的出水通道上设有可与泄压阀密封连接的泄压阀接口(9)，其特点在于:所述进水接头(2)的出水通道前端可与所述胶囊封孔器(6)形成密封连接，所述进水接口(7)和泄压阀接口(9)位于进水接头(2)的侧部，进水接头(2)上设有可与固定体形成锚定和/或顶持固定的支撑部件。2.根据权利要求1所述的水力压裂封孔胶囊用支撑装置，其特征在于:所述支撑部件由井口锚定器(I)构成，井口锚定器(I)包括管体(12)，管体(12)中部固定连接有法兰盘(11)，管体(12)的进口端与所述进水接头(2)的前端连接，管体(12)的出口端与所述胶囊封孔器(6)连接；所述法兰盘(11)上圆周均布有至少4个可通过锚固件与所述钻孔(5)的岩体锚定的锚杆孔(11a)。3.根据权利要求1或2所述的水力压裂封孔胶囊用支撑装置，其特征在于:所述进水接头(2 )前端连接有过渡接头(21)，进水接头(2 )通过过渡接头(21)与胶囊封孔器(6 )或井口锚定器(I)形成密封连接。4.根据权利要求1所述的水力压裂封孔胶囊用支撑装置，其特征在于:所述支撑部件包括连接在所述进水接头(2 )自由端的伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：余模华，覃乐，周声才，王文春，何兴玲，周东平，郭臣业，李栋，王联，何苗，沈大富，周俊杰，张迪，徐涛，张翠兰，
申请(专利权)人：重庆市能源投资集团科技有限责任公司，
类型：实用新型
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