[发明专利]一种基岩水井水力压裂增水的方法及其系统装置

权利要求书

1.一种基岩水井水力压裂增水的方法，其特征在于方法如下：

1）配备一套压裂增水装置，包括一组可提供高压流体的地表设备和一套井内压裂器具，其中，所述的地表设备至少包括有一组压裂泵、管汇和高压水龙头，三者之间由高压管路连接并联通，在压裂泵上设有安全阀、压力表、流量计，和卸荷旋塞卸荷阀与安全阀；所述的井内压裂器具包括一组以上的可被送入井内分布在待作业井段的封隔器，各封隔器为带有环腔室的圆柱形外层为橡胶层的弹性体，每组封隔器之间安装一个定压开启阀，根据压裂井段长度需要在每组封隔器之间加接钻杆；在紧邻上封隔器上方安设投球卸荷阀；钻具最底端安设底堵；

2）将所述的井内压裂器具用钻杆送入井内，将每组封隔器安装在完整基岩孔段上，使定压开启阀对着被压裂孔段；将地表设备、管汇、高压水龙头经高压管路与井内钻杆和各压裂器具按顺序连接并使之相互联通；

3）开启压裂泵，使高压流体经管路、管汇、管路、高压水龙头、井内钻杆进入封隔器内腔使之膨胀座封，当系统压力达到一定值后，定压阀开启，流体进入封隔器之间的钻柱与井孔间的环腔内，随着系统压力的不断增高并超过岩石自身的抗张强度后，岩石启裂，形成新的裂缝并延伸至蓄水构造，实现基岩水井增水。

2.根据权利要求1所述的基岩水井水力压裂增水的方法，其特征在于：当压裂工作结束后，卸开高压水龙头，在钻杆内腔投入钢球，重新连接，开泵送水，顶开投球卸荷阀的滑套，露出的泄流孔将钻杆内的液体泄掉，使得各封隔器收缩后可提出井内器具。

3.根据权利要求1所述的基岩水井水力压裂增水的方法，其特征在于：所述的座封段选择在作业目的层的上下端孔段。

4.根据权利要求1所述的基岩水井水力压裂增水的方法，其特征在于：在地表上的压裂泵与高压水龙头间的高压管路上设一管汇，其上安设用以监测压入水井内的压裂液和返排液的温度、流量和压力的数据头，通过远程控制采集流量、流体压力与温度数据，随时调整压裂泵柴油机的转速，实现调整流体的流量与压力。

5.根据权利要求1所述的基岩水井水力压裂增水的方法，其特征在于：定压开启阀的开启压力设定为1.5MPa-5MPa。

6.一种用于实现权利要求1所述方法的基岩水井水力压裂增水系统装置，其特征在于包括：

一组地表设备，至少包括有压裂泵、管汇和高压水龙头，三者之间由高压管路联通；

一套井内压裂器具，包括一组或几组可被送入井内分布在作业井段的封隔器，各封隔器为带有环腔室的圆柱形外层为橡胶层的弹性体，每组封隔器之间安装一个定压开启阀；根据压裂井段长度可在每组封隔器之间加接钻杆，并相互联通；在紧邻上封隔器上方安设投球卸荷阀；钻具最低端安设底堵；

所述地表设备通过管路、高压水龙头与井内钻杆柱、压裂器具活性连接并联通；在地表上的压裂泵与高压水龙头间的高压管路中设有管汇，其上设有旋塞阀控制开启的返排口。

7.根据权利要求6所述的基岩水井水力压裂增水系统装置，其特征在于：在高压管路上安设一组监测装置，该组监测装置至少包括有数据头和撬架结构一体化的流量计、压力表及温度计测量装置。

8.根据权利要求7所述的基岩水井水力压裂增水系统装置，其特征在于：所述压裂泵、管汇、高压水龙头通过由壬接头连接。