[发明专利]坚硬煤层注水弱化实验装置的使用方法

权利要求书

1.一种坚硬煤层注水弱化实验装置的使用方法，坚硬煤层注水弱化实验装置包括孔口管(2)、双端封堵压裂器、高压注水管(3)、高压注水泵(4)、高压压力表(5)、低压胶管(6)、过滤器(7)和吸水管；

所述孔口管(2)固定套接安装在煤层钻孔的外端；

所述双端封堵压裂器设置在煤层钻孔内，双端封堵压裂器包括封隔器(1)，封隔器(1)包括沿其长度方向设有间隔分布的、柔性连接的外封隔器和内封隔器；外封隔器是环形空心囊结构，环形空心囊结构上设有可拆卸的、包括高压阀门的高压尼龙管；内封隔器是端盖形空心囊结构，端盖形空心囊结构上也设有可拆卸的、包括高压阀门的高压尼龙管；

所述高压注水管(3)的一端穿入孔口管并伸入至煤层钻孔内与双端封堵压裂器外端的外封隔器环形中心密闭连通连接、另一端与高压注水泵(4)的出口端连接，高压注水泵(4)的出口端上还设有高压压力表(5)；

所述的低压胶管(6)的一端与高压注水泵(4)的入口端连接、另一端与过滤器(7)的出口端连接；

所述的过滤器(7)的入口端与吸水管的一端连接，吸水管的另一端没入水池(11)的液面以下，其特征在于所述使用方法包含如下步骤：

a)确定测试孔位置：钻取煤层钻孔并并进行标引，检查孔内情况，确定孔内无坍塌完好、畅通；

b)孔外封隔器加压试验：将封隔器(1)、高压尼龙管和高压注水泵(4)依次连接，在孔外进行加压试验，首先用套管套好封隔器(1)，然后启动高压注水泵(4)分别给外封隔器和内封隔器加压，加压过程中检查封隔器膨胀及管路密封是否良好，观察高压压力表(5)达到最终试验压力时，确认封隔器(1)和管路性能良好、无泄漏，否则进行检修或调换部件，重复此步骤，直至达到要求；

c)置入封隔器：用钻杆依次将内封隔器和外封隔器推至煤层钻孔中需测试的设定位置，推入封隔器(1)过程中钻杆丝扣之间要求密封拧紧，同时要防止与封隔器(1)连接的高压尼龙管被挤压损坏；

d)孔内封隔器加压：首先连接好压力表和连接部件确认密封良好，把与封隔器(1)连接的高压尼龙管和高压注水泵(4)进行连接，打开高压阀门，然后给封隔器(1)加压，加压过程中注意高压压力表(5)压力变化，达到封隔设定压力时，确认封隔器(1)和管路性能良好、无泄漏后，关闭高压阀门并拆卸高压阀门使其与高压注水泵(4)分离；

e)水压致裂：所要测试的孔段封隔后，连接好低压压力表(8)和流量计(9)，确认高压注水泵(4)工作位置正确，记录流量计初始读数和时间，启动高压注水泵(4)对测试段进行加压试验；试验结束时记录流量计读数和时间；

f)测试完毕，关闭电源，打开与高压尼龙管连接的高压阀门，待封隔器(1)内的水完全流出后牵拉封隔器(1)至煤层钻孔外部方向上的另一个需测试的位置，进行第二次测试；以此类推，直至完成该煤层钻孔的整段测试，关闭电源、拆卸管路和仪表，撤出双端封堵压裂器，继续进行其他孔的水压致裂工作。

2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述的步骤e)中测试过程中，高压注水泵(4)以最大流量进行加压，第一次加压到压力升到最大值后压力值回落至设定值并保压至设定时间，然后停止加压至设定时间，最后卸压；第二次加压到压力升到最大值后保压至设定时间。

3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，当完成多个煤层钻孔的水压致裂工作后，用高压管将各个煤层钻孔孔口部进行连接并通过转换阀同时连接至高压注水泵(4)上进行多孔注水压裂工作。

4.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，超前注水距离为200m。

5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，自煤层钻孔底向外方向以30m为一封隔段。