【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水力压裂，尤其涉及一种切顶层位确定的水力压裂装置及方法。
技术介绍
1、切顶层位确定在水力压裂作业中是一项重要的前期工作。水力压裂是一种通过高压泵送含有支撑剂(如砂粒)的混合液进入油、气井，以形成并扩展裂缝，从而提高储层渗透率和油气采收率的技术。
2、现有的水力压裂作业装置在使用时，压裂液喷嘴裸露，在置入压裂管时喷嘴与孔壁摩擦，导致部分砂石颗粒进入喷嘴，造成喷嘴堵塞，导致部分喷嘴部分导出压裂液而影响压裂质量。
3、因此，现在研发了一种能够在置入压裂管时避免喷嘴裸露，防止钻孔内泥砂堵塞喷嘴的切顶层位确定的水力压裂装置及方法。
技术实现思路
1、为了克服现有装置在置入压裂管时喷嘴与孔壁摩擦，导致部分砂石颗粒进入喷嘴，造成喷嘴堵塞，导致部分喷嘴部分导出压裂液而影响压裂质量的缺点，本专利技术提供一种能够在置入压裂管时避免喷嘴裸露，防止钻孔内泥砂堵塞喷嘴的切顶层位确定的水力压裂装置及方法。
2、技术方案为：一种切顶层位确定的水力压裂装置及方法，包括有压裂管、端盖、喷嘴、封隔机构和防堵机构，压裂管左侧连接有端盖，压裂管上下两侧均连接有多个喷嘴，压裂管左右两侧均设有对水力压裂钻孔进行封隔的封隔机构，封隔机构上均设有防止喷嘴堵塞的防堵机构。
3、作为更进一步的优选方案，压裂管右侧设有接头，方便连接压裂液导管。
4、作为更进一步的优选方案，封隔机构包括有固定套、封隔囊、推动套、封隔油管和进油管，压裂管左右两侧均连接有固定套，压
5、作为更进一步的优选方案，防堵机构包括有连接杆、移动架和滑盖，推动套相互靠近的一侧上均连接有连接杆，连接杆均与相邻的固定套滑动式连接，连接杆上均连接有多个移动架，移动架上下两部均连接有滑盖，注入液压油使得推动套相互远离时会带动连接杆进行移动，连接杆带动移动架和滑盖跟随推动套进行移动，使得滑盖移动与喷嘴错位，使得喷嘴能够正常导出压裂液，滑动套相互靠近时，连接杆通过移动架带动滑盖对相邻的喷嘴进行遮盖，防止钻孔内泥砂堵塞喷嘴。
6、作为更进一步的优选方案，滑盖均为弧形结构。
7、作为更进一步的优选方案，还包括有对位机构，对位机构包括有支撑柱、油腔、撑脚、齿条和齿轮，滑动套上下两部均滑动式连接有支撑柱，支撑柱相互远离的一侧上均连接有撑脚，撑脚上均连接有齿条，滑动套内部均转动式连接有齿轮，齿条均与相邻的齿轮啮合，后部的支撑柱上均开有油腔，注入液压油时，液压油进入到滑动套内，并通过油腔进入到后部的支撑柱内，使得后部的支撑柱在油液的压力作用下在滑动套上向下移动，使得下方的撑脚抵住钻孔内壁，而支撑柱移动时会带动齿条移动，齿条移动控制齿轮旋转，从而使得相邻的支撑柱互为反向移动，使得撑脚相互远离，自动矫正压裂管位置，使得压裂管能够保持居中位置设置在钻孔内。
8、作为更进一步的优选方案，还包括有防护机构，防护机构包括有固定环、防护板和弹性带，压裂管上连接有多个固定环，固定环上下两侧均连接有防护板，移动架均与相邻的防护板之间连接有弹性带，防护板能够在喷嘴喷射压裂液时，防止碎石堵塞喷嘴，而移动架移动时拉扯弹性带，弹性带防止碎石落入滑盖和防护板之间。
9、作为更进一步的优选方案，还包括有以下方法：
10、s1：压裂钻孔布置参数，东翼集中回风下山巷道中压裂钻孔布置钻孔a和钻孔b，其中钻孔a为16个，钻孔b为15个。具体参数如下：钻孔a迎着采动方向、垂直巷道施工，钻孔长度为30m，钻孔角度为+45°，钻孔间距为12m；钻孔b超向东翼集中运输下山，钻孔与巷道方向的夹角为45°，钻孔长度为30m，钻孔角度为+45°，钻孔间距为12m；
11、s2：钻孔直径，钻孔直径优先选用60mm或者65mm，其次为75mm或者56mm，最次为94mm钻孔，因为钻孔直径越大，封隔器直径越粗，成本越高，封孔效果越差，重量越大，施工难度也高；
12、s3：压裂方法，采用后退式压裂，从孔底开始，每3m压裂一次，每段的压裂时间控制在20～30min，一个钻孔压裂3～5次，最后一段压裂距离孔口不小于8m。
13、有益效果为：1、本专利技术通过推动套的位移控制连接杆带动移动架进行移动，使得移动架能够控制滑盖改变对喷嘴的限制状态，能够达到在置入压裂管时避免喷嘴裸露，防止钻孔内泥砂堵塞喷嘴的效果。
14、2、本专利技术通过相邻的支撑柱互为反向移动，使得撑脚相互远离，自动矫正压裂管位置，能够使得压裂管能够保持居中位置设置在钻孔内。
15、3、本专利技术的防护板能够在喷嘴喷射压裂液时，防止碎石堵塞喷嘴，而移动架移动时拉扯弹性带，弹性带防止碎石落入滑盖和防护板之间。
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1.一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：包括有压裂管(1)、端盖(11)、喷嘴(12)、封隔机构(2)和防堵机构(3)，压裂管(1)左侧连接有端盖(11)，压裂管(1)上下两侧均连接有多个喷嘴(12)，压裂管(1)左右两侧均设有对水力压裂钻孔进行封隔的封隔机构(2)，封隔机构(2)上均设有防止喷嘴(12)堵塞的防堵机构(3)。
2.如权利要求1所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：压裂管(1)右侧设有接头，方便连接压裂液导管。
3.如权利要求2所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：封隔机构(2)包括有固定套(20)、封隔囊(21)、推动套(22)、封隔油管(23)和进油管(24)，压裂管(1)左右两侧均连接有固定套(20)，压裂管(1)左右两侧均连接有封隔囊(21)，固定套(20)上均滑动式连接有推动套(22)，推动套(22)均与相邻的封隔囊(21)连接，固定套(20)之间连接有封隔油管(23)，封隔油管(23)右部连接有进油管(24)，通过进油管(24)导入液压油，使得液压油进入封隔油管(23)内，通过封隔油管(23)分别
4.如权利要求3所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：防堵机构(3)包括有连接杆(30)、移动架(31)和滑盖(32)，推动套(22)相互靠近的一侧上均连接有连接杆(30)，连接杆(30)均与相邻的固定套(20)滑动式连接，连接杆(30)上均连接有多个移动架(31)，移动架(31)上下两部均连接有滑盖(32)，注入液压油使得推动套(22)相互远离时会带动连接杆(30)进行移动，连接杆(30)带动移动架(31)和滑盖(32)跟随推动套(22)进行移动，使得滑盖(32)移动与喷嘴(12)错位，使得喷嘴(12)能够正常导出压裂液，滑动套相互靠近时，连接杆(30)通过移动架(31)带动滑盖(32)对相邻的喷嘴(12)进行遮盖，防止钻孔内泥砂堵塞喷嘴(12)。
5.如权利要求4所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：滑盖(32)均为弧形结构。
6.如权利要求5所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：还包括有对位机构(4)，对位机构(4)包括有支撑柱(40)、油腔(4001)、撑脚(41)、齿条(42)和齿轮(43)，滑动套上下两部均滑动式连接有支撑柱(40)，支撑柱(40)相互远离的一侧上均连接有撑脚(41)，撑脚(41)上均连接有齿条(42)，滑动套内部均转动式连接有齿轮(43)，齿条(42)均与相邻的齿轮(43)啮合，后部的支撑柱(40)上均开有油腔(4001)，注入液压油时，液压油进入到滑动套内，并通过油腔(4001)进入到后部的支撑柱(40)内，使得后部的支撑柱(40)在油液的压力作用下在滑动套上向下移动，使得下方的撑脚(41)抵住钻孔内壁，而支撑柱(40)移动时会带动齿条(42)移动，齿条(42)移动控制齿轮(43)旋转，从而使得相邻的支撑柱(40)互为反向移动，使得撑脚(41)相互远离，自动矫正压裂管(1)位置，使得压裂管(1)能够保持居中位置设置在钻孔内。
7.如权利要求6所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：还包括有防护机构(5)，防护机构(5)包括有固定环(50)、防护板(5001)和弹性带(51)，压裂管(1)上连接有多个固定环(50)，固定环(50)上下两侧均连接有防护板(5001)，移动架(31)均与相邻的防护板(5001)之间连接有弹性带(51)，防护板(5001)能够在喷嘴(12)喷射压裂液时，防止碎石堵塞喷嘴(12)，而移动架(31)移动时拉扯弹性带(51)，弹性带(51)防止碎石落入滑盖(32)和防护板(5001)之间。
8.如权利要求7所述的一种切顶层位确定的水力压裂方法，其特征在于：还包括有以下方法：
...【技术特征摘要】
1.一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：包括有压裂管(1)、端盖(11)、喷嘴(12)、封隔机构(2)和防堵机构(3)，压裂管(1)左侧连接有端盖(11)，压裂管(1)上下两侧均连接有多个喷嘴(12)，压裂管(1)左右两侧均设有对水力压裂钻孔进行封隔的封隔机构(2)，封隔机构(2)上均设有防止喷嘴(12)堵塞的防堵机构(3)。
2.如权利要求1所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：压裂管(1)右侧设有接头，方便连接压裂液导管。
3.如权利要求2所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：封隔机构(2)包括有固定套(20)、封隔囊(21)、推动套(22)、封隔油管(23)和进油管(24)，压裂管(1)左右两侧均连接有固定套(20)，压裂管(1)左右两侧均连接有封隔囊(21)，固定套(20)上均滑动式连接有推动套(22)，推动套(22)均与相邻的封隔囊(21)连接，固定套(20)之间连接有封隔油管(23)，封隔油管(23)右部连接有进油管(24)，通过进油管(24)导入液压油，使得液压油进入封隔油管(23)内，通过封隔油管(23)分别导入到固定套(20)内，使得推动套(22)受到液压油的压力推动挤压封隔囊(21)，使得封隔囊(21)形变膨胀对水力压裂钻孔进行封隔。
4.如权利要求3所述的一种切顶层位确定的水力压裂装置，其特征在于：防堵机构(3)包括有连接杆(30)、移动架(31)和滑盖(32)，推动套(22)相互靠近的一侧上均连接有连接杆(30)，连接杆(30)均与相邻的固定套(20)滑动式连接，连接杆(30)上均连接有多个移动架(31)，移动架(31)上下两部均连接有滑盖(32)，注入液压油使得推动套(22)相互远离时会带动连接杆(30)进行移动，连接杆(30)带动移动架(31)和滑盖(32)跟随推动套(22)进行移动，使得滑盖(32)移动与喷嘴(12)错位，使得喷嘴(12)能够正常导出压裂液，滑动套相互靠近时...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯国雄，庞现军，刘江伟，石颜，万杰，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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