[实用新型]井下水砂压裂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种井下对煤实体进行压裂并造成裂缝，然后将支撑剂注入裂缝的装置。

背景技术

煤是非均质材料，内部含有微裂隙、孔隙等缺陷。由于受地质条件、埋藏深度等条件限制，煤体的透气性差别很大，而瓦斯抽采是目前突出矿井、高瓦斯矿井安全生产的必要手段。目前，高瓦斯矿井、突出矿井井下抽放瓦斯的主要手段是通过对开拓、掘进工作面进行打钻预抽，然后通过泵组，用高负压将煤层中游离的瓦斯抽出来，但是对于煤体储存的大量吸附瓦斯却由于煤层透气性差不能有效的抽出来。因此，有必要采用更多的试验方法研究在井下通过改变煤层透气性的方法来提高抽放效果。

发明内容

本实用新型目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可改善煤层透气性、提高瓦斯抽放效果的井下水砂压裂装置。

本实用新型包括压裂泵、混砂机、储砂罐、水箱、配电柜、移动变压器；移动变压器与配电柜之间、配电柜与压裂泵之间、配电柜与混砂机之间均通过电缆连接；水箱上装有阀门和管线接口，水箱与混砂机之间、混砂机与压裂泵之间均由供液管线连接；水箱还通过供液管线与井下现场水源连接；压裂泵通过高压管线与工作现场连接，储砂罐置于混砂机之后，向混砂机供应支撑剂。储砂罐内储放压砂，压砂由不同规格的支撑剂组成。

压裂泵的最大压力为45 MP，最大流量为90 m3/h，电机功率为355 KW。设备能够进行最高压力45MPa的煤井水力压裂和加砂压裂施工。主要功能是实现水力压裂和加砂压裂。由电动机驱动工作，可以控制变换压裂泵的转速来调整工作压力和排量。压裂泵可一台单独使用，也可以是数台并联使用。

混砂机的液体介质输出最大压力为0.2~0.9 MP，流量为45 m3/h，电机功率为315 KW。主要功能是进行压裂液的配制和输送，由电动机驱动，可根据数据显示的工作参数来控制和调整施工介质的配混比例和输出作业；也可以记录参数数据用于完成作业后的分析和检查。

水箱容量为6m³。主要功能是储存水源。配电柜主要功能是控制各种设备的启动、停止、变速等，满足井下的防爆要求。移动变压器是防爆变压器的电源输入电压10kv/1.14kv，设备使用电压330v。主要功能是解决设备变配电。

本实用新型可将压裂液通过高压泵组以大大超过地层吸收能力的排量注入钻孔中，在孔底形成局部高压，并超过钻孔处的闭合压力以及岩石的抗张强度，使煤层破裂，形成裂缝，然后再通过携砂液将支撑剂带到裂缝中，使得压开的裂缝能够在支撑剂的支撑作用下，不致于闭合，可明显改善煤层透气性，提高瓦斯抽放时间和抽放效果。

附图说明

图1为本实用新型结构连接示意图。

具体实施方式

移动变压器6与配电柜5之间、配电柜5与压裂泵1之间、配电柜5与混砂机2之间均通过电缆7连接；水箱上装有阀门和管线接口，水箱4与混砂机2之间、混砂机2与压裂泵1之间均由供液管线8连接；水箱3还通过供液管线8与井下现场水源连接；压裂泵1通过高压管线9与工作现场压裂井口连接，储砂罐3置于混砂机2之后，向混砂机2供应支撑剂。