本发明专利技术提供了一种喷射破煤岩供砂装置及水力喷射破煤岩装置，属于煤层气勘探开采装置领域。本发明专利技术的喷射破煤岩供砂装置包括螺旋输送装置、混合装置、浊度计、驱动装置以及控制装置，浊度计设置于混合装置的出料口处并且浊度计与控制装置连接，控制装置与驱动装置连接。水力喷射破煤岩装置包括磨料罐、喷射装置、水射流系统以及上述的喷射破煤岩供砂装置，喷射破煤岩供砂装置设置于磨料罐和喷射装置之间，以将磨料罐中的磨料运输至喷射装置，水射流系统与喷射破煤岩供砂装置的混合装置连接。本发明专利技术能够在水力破煤层过程中准确磨料输送量和磨料浓度，从而改善破煤岩效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤层气勘探开采装置领域，具体而言，涉及一种喷射破煤岩供砂装置及水力喷射破煤岩装置。
技术介绍
煤层气是一种由煤层生成并主要以吸附状态储集于煤层中的非常规天然气，主要成分是甲烷(95％－98％)。目前开采煤层气一般采用喷射式破煤岩装置冲破煤岩，影响破煤岩效果的主要参数一共三个：靶距，射流压力，磨料浓度。在一定的工况下，高压水射流的破岩效率存在一个界限值，当靶距略小于这个界限值时，切割深度大致相等，但靶距过小时，由于射流反溅严重，切割深度反而下降。相反，靶距一旦超过这个界限值，切割深度急剧减小。这是由于随着喷嘴靶距的增大，射流中卷吸的环境介质增多，导致平均速度下降，磨料水射流的集束性逐渐降低。现有的喷射式破煤岩装置并不能测量或控制靶距，因此破煤岩效率低下。射流压力的大小也决定着射流孔深和形状，高的射流压力虽然理论上会产生更好的射流效果，但因此带来的成本增加和地层破裂也是必须考虑的两个重要因素。磨料浓度决定着射孔效果，细砂能很好地保护地层坍塌，促进裂缝的形成。但现有混合磨料射流技术的磨料浓度(也称之为射流浓度)很不稳定并且难以准确控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种喷射破煤岩供砂装置，其能够在水力破煤层过程中准确控制磨料浓度，从而改善破煤岩效果。本专利技术的另一目的在于提供一种水力喷射破煤岩装置，其能够通过对磨料浓度的准确控制从而改善破煤岩效果。本专利技术的实施例是这样实现的：一种喷射破煤岩供砂装置，其包括螺旋输送装置、混合装置、浊度计、驱动装置以及控制装置，螺旋输送装置包括壳体和设置于壳体内的螺旋输送件，壳体与混合装置连接，螺旋输送件与驱动装置连接，浊度计设置于混合装置的出料口处并且浊度计与控制装置连接，控制装置与驱动装置连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述螺旋输送件包括螺旋叶片和转动轴，多个螺旋叶片设置于转动轴的表面，转动轴与驱动装置连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述螺旋叶片的厚度为3mm－6mm。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述螺旋输送件的螺旋直径为25mm－35mm，螺旋节距为2mm－3mm，螺旋轴轴径为14mm－16mm。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述壳体包括入砂口和出砂口，入砂口和出砂口分别设置于壳体的两端，使得设置于转动轴的表面的多个螺旋叶片位于入砂口和出砂口之间。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述螺旋输送装置还包括首端轴承和末端轴承，首端轴承设置于壳体的靠近出砂口的一侧，末端轴承设置于壳体的靠近入砂口的一侧，首端轴承和末端轴承分别与转动轴的两端连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述首端轴承包括向心滑动轴承和止推滑动轴承，末端轴承为径向滑动轴承。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述喷射破煤岩供砂装置还包括磨料软管，磨料软管设置于螺旋输送装置和混合装置之间，并且磨料软管的两端分别与壳体和混合装置连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述控制装置为单片机。一种水力喷射破煤岩装置，其包括磨料罐、喷射装置、水射流系统以及上述的喷射破煤岩供砂装置，喷射破煤岩供砂装置设置于磨料罐和喷射装置之间，以将磨料罐中的磨料运输至喷射装置，水射流系统与喷射破煤岩供砂装置的混合装置连接。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例采用主要由螺旋输送件构成的喷射破煤岩供沙装置代替现有设备中的磨料发生装置，并选取浊度计作为传感器实时监测出料口的磨料浓度，将检测到的磨料浓度以电信号的方式反馈至控制装置，控制装置根据预先设定的磨料浓度值进行判断，当高于或低于预设值时，控制装置控制驱动装置的电机转速，减小或增大磨料量，从而实现对磨料浓度的准确控制，为进一步研究靶距、射流压力以及磨料浓度三者协同作用下的最优化参数提供依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例喷射破煤岩供砂装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例喷射破煤岩供砂装置的螺旋输送件的运动示意图；图3为本专利技术实施例喷射破煤岩供砂装置的电路结构示意图；图4为本专利技术实施例水力喷射破煤岩装置的结构示意图。图中：100－喷射破煤岩供砂装置；110－螺旋输送装置；111－壳体；112－螺旋输送件；113－首端轴承；114－末端轴承；121－螺旋叶片；122－转动轴；123－入砂口；124－出砂口；130－混合装置；140－浊度计；150－驱动装置；160－控制装置；170－磨料软管；200－水力喷射破煤岩装置；210－磨料罐；220－喷射装置；230－水射流系统；231－水管。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。本专利技术实施例所指的：螺旋直径，是指螺旋输送件112的最大直径，也可以称之为外径，是螺旋输送件112在转动时，螺旋叶片121的边缘形成的虚拟圆柱的直径。螺旋节距，是至两个相邻螺旋叶片121之间的垂直距离。螺旋轴轴径，是指螺旋输送件112的最小直径，也可以称之为转动轴122的直径。本专利技术实施例附图中的箭头(除附图标记的引线以外)表示流体的流动方向。请参照图1，本实施例提供一种喷射破煤岩供砂装置100，其包括螺旋输送装置110、混合装置130、浊度计140、驱动装置150、控制装置160以及磨料软管170。螺旋输送装置110与混合装置130连接，以将磨料输送至混合装置130中进行混合，获得所需浓度的磨料。浊度计140设置于混合装置130的出料口处并且浊度计140与控制装置160连接，浊度计140将检测到的磨料浓度以电信号的方式反馈至控制装置160。驱动装置150与螺旋输送装置110连接，用于驱动螺旋输送装置110转动。控制装置160与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，其包括螺旋输送装置、混合装置、浊度计、驱动装置以及控制装置，所述螺旋输送装置包括壳体和设置于所述壳体内的螺旋输送件，所述壳体与所述混合装置连接，所述螺旋输送件与所述驱动装置连接，所述浊度计设置于所述混合装置的出料口处并且所述浊度计与所述控制装置连接，所述控制装置与所述驱动装置连接。
【技术特征摘要】
1.一种喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，其包括螺旋输送装置、混合装置、浊度计、驱动装置以及控制装置，所述螺旋输送装置包括壳体和设置于所述壳体内的螺旋输送件，所述壳体与所述混合装置连接，所述螺旋输送件与所述驱动装置连接，所述浊度计设置于所述混合装置的出料口处并且所述浊度计与所述控制装置连接，所述控制装置与所述驱动装置连接。2.根据权利要求1所述的喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，所述螺旋输送件包括多个螺旋叶片和转动轴，多个所述螺旋叶片设置于所述转动轴的表面，所述转动轴与所述驱动装置连接。3.根据权利要求2所述的喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，所述螺旋叶片的厚度为3mm－6mm。4.根据权利要求1所述的喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，所述螺旋输送件的螺旋直径为25mm－35mm，螺旋节距为2mm－3mm，螺旋轴轴径为14mm－16mm。5.根据权利要求2所述的喷射破煤岩供砂装置，其特征在于，所述壳体包括入砂口和出砂口，所述入砂口和所述出砂口分别设置于所述壳体的两端，使得设置于所述转动轴的表面的多个所述螺旋叶片位于所述入砂口和所述出砂口之间。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆中，蒋金龙，李小刚，彭鹏，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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