[发明专利]一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统及方法，该系统包括依次连接的压裂泵车、油管、泄压冲刷阀、可控冲击波致裂器和导向锥；泄压冲刷阀内设有与可控冲击波致裂器连接的压力变送器、用于喷出高压水对井筒解堵的冲刷阀和用于排出油管内残留水的排水阀。该方法包括步骤：一、可控冲击波致裂器的推送；二、控制可控冲击波致裂器工作；三、下一段待致裂煤层区段的致裂；四、井筒的解堵；五、重复步骤三至步骤四直至完成所有待致裂煤层区段的冲击波作业；六、油管的排水。本发明提供的一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统及方法，解决了可控冲击波致裂器的移动通道被煤粉堵塞的问题，并能够在起出油管时排放油管中的水。

技术领域

本发明属于能源开采技术领域，具体涉及一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统及方法。

背景技术

煤层气是一种高热、洁净、方便的新型能源。2015年国土资源部组织的“煤层气资源动态评价”显示煤层气总资源量约为30万亿方，可采资源量约为12.5万亿方，在世界煤层气资源量中排名第三，约占全球资源储量的11.2%-13.7%。虽然煤层气产业持续奋斗，但因多种因素的影响，其实际发展远低于预期，但是，煤层气的资源开采潜力依然巨大。

申请号为201910811069.5的专利“煤层气水平井解堵、增透完井方法”和申请号为201910894890.8的专利“煤层气区域增产方法”分别提出了以可控冲击波技术解堵、增透煤层气水平井，以及利用水平井进行区域增透增产的方法。但是可控冲击波技术在水平井中实施冲击波作业时存在多种问题，例如煤层中的煤粉容易将可控冲击波致裂器的移动通道堵塞，进而影响了可控冲击波致裂器的推送，影响了水平井增透的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，该系统解决了可控冲击波致裂器的移动通道被煤粉堵塞的问题，并能够在起出油管时排放油管中的水，同时便于将可控冲击波致裂器推送至水平井内，因此实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，包括依次连接的压裂泵车、油管、泄压冲刷阀、可控冲击波致裂器和导向锥；

所述泄压冲刷阀包括阀体以及均设置在阀体内的压力变送器、用于喷出高压水对煤层气水平井井筒解堵的冲刷阀和用于排出油管内残留水的排水阀，阀体的两端分别设有油管对接腔和可控冲击波致裂器对接腔，阀体内开设有均与油管对接腔和可控冲击波致裂器对接腔连通的导水孔，所述压力变送器的压力感应端插入导水孔内，压力变送器的数据传送端与可控冲击波致裂器的数据接收端连接，阀体的侧壁开设有均与导水孔连通的排水孔和冲刷孔，所述排水阀位于排水孔内，冲刷阀位于冲刷孔内。

上述的一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，所述排水孔包括第一螺纹孔段和第一通孔段，排水阀安装在第一螺纹孔段内，第一螺纹孔段的孔径大于第一通孔段的孔径；所述排水阀包括螺柱和与螺柱抵接的爆破片，所述爆破片位于第一螺纹孔段靠近第一通孔段的一端，螺柱沿其轴线设有用于排水的排水通孔。

上述的一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，所述冲刷孔包括第二螺纹孔段和第二通孔段，第二螺纹孔段的孔径大于第二通孔段的孔径；所述冲刷阀包括依次连接的柱塞、弹簧和冲刷柱，柱塞的一端位于第二通孔段，柱塞的另一端、弹簧和冲刷柱均位于第二螺纹孔段内，柱塞位于第二通孔段内的一端外壁沿其轴向设有导水槽，柱塞位于第二通孔段且靠近弹簧的一端设有冲刷密封圈，柱塞的另一端与第二螺纹孔段的内壁之间存在间隔，冲刷柱沿其轴线设有用于排出高压水的冲刷通孔。

上述的一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，所述油管伸入至油管对接腔内与阀体螺纹连接，可控冲击波致裂器伸入至可控冲击波致裂器对接腔内与阀体螺纹连接。

上述的一种用于煤层气水平井的致裂、解堵系统，所述排水孔和冲刷孔均朝向可控冲击波致裂器对接腔的方向倾斜。