[发明专利]一种基于液态CO2相变的煤层压裂装备及方法

说明书

本发明属于煤矿开采领域，具体公开了一种基于液态CO2相变的煤层压裂装备，包括底盘，所述底盘的上端面安装有插管件，所述插管件的上端面延伸有压裂增透泵，所述压裂增透泵的一端连接有输送管，所述输送管下端面固定安装有增透管，所述增透管的外表面环形阵列贯穿开设有多组射孔，所述增透管的外表面射孔的外侧安装有阻件，所述底盘的下端面转动镶嵌有一号螺旋筒以及二号螺旋筒，所述底盘的侧面安装有制动件，所述制动件的端部与一号螺旋筒以及二号螺旋筒相连接，所述底盘的外侧拐角处设置有调节件。本发明能够提高压裂质量，能够提高移动时的安全性以及提高使用时的方便度。

技术领域

本发明属于煤矿开采领域，具体公开了一种基于液态CO2相变的煤层压裂装备及方法。

背景技术

煤矿是指富含煤炭资源的地方，一般分为井工煤矿和露天煤矿。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种，根据煤化程度的不同，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。在煤矿开采过程中，人们采用液态CO2压裂替代水力压裂，以通过煤层压裂装备将液态CO2压裂入煤层中，在高压CO2压裂造缝之后，CO2在地层中吸热相变膨胀，液态CO2相变体积膨胀标准接近600倍，有效保证人工裂缝持久性，然而现有的基于液态CO2相变的煤层压裂装备，在使用过程中，当液态CO2在从射孔中压裂出后易因冲击力较大而造成大部分的液态CO2被溅起而落入孔的底部，致使孔壁处没有压裂入足量的液态CO2造成压裂质量较差的现象，且现有的煤层压裂装备是采用万向轮的方式进行移动，该种移动方式在不平地面上移动时易出现侧翻现象，且易因地面不平而造成煤层压裂装备出现倾斜致使增透管无法顺利的进入预先开设在地面上的通孔中，即造成了使用不便的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种基于液态CO2相变的煤层压裂装备及方法，以解决现有技术中所存在的问题。

为达到以上目的，本发明提供了一种基于液态CO2相变的煤层压裂装备，包括底盘，所述底盘的上端面安装有插管件，所述插管件的上端面延伸有压裂增透泵，所述压裂增透泵的一端连接有输送管，所述输送管下端面固定安装有增透管，所述增透管的外表面环形阵列贯穿开设有多组射孔，所述增透管的外表面射孔的外侧安装有阻件，所述底盘的下端面转动镶嵌有一号螺旋筒以及二号螺旋筒，所述底盘的侧面安装有制动件，所述制动件的端部与一号螺旋筒以及二号螺旋筒相连接，所述底盘的外侧拐角处设置有调节件，所述一号螺旋筒上的螺旋叶与二号螺旋筒上的螺旋叶呈相反设置。

在上述技术方案中，优选的，所述插管件包括垂直延伸在底盘的上端面一侧边缘处的一号承载架，所述一号承载架的侧面上边缘处延伸有一号L形架，所述一号承载架的上端面中部贯穿转动镶嵌有一号螺纹杆，所述一号螺纹杆的下端部与底盘的上端面转动连接，所述一号螺纹杆的上端部同轴延伸有一号驱动电机，所述一号驱动电机的侧面与一号L形架的侧面固定连接。

优选的，所述底盘的上端面另一侧边缘处垂直延伸有二号承载架，所述二号承载架的侧面上边缘处延伸有二号L形架，所述二号L形架的侧面固定安装有二号驱动电机，所述二号驱动电机的端部同轴延伸有二号螺纹杆，所述二号螺纹杆转动贯穿于二号承载架的上端面中部，所述二号螺纹杆的端部与底盘的上端面转动连接，所述二号螺纹杆的外表面与一号螺纹杆的外侧均旋紧有托台，所述压裂增透泵固定安装于托台的上端面中部，所述托台的前后边缘处分别延伸有两组滑凸块，所述二号承载架的内部外表面与一号承载架的内部外表面均开设有滑槽，所述滑凸块滑动贴合于滑槽的内部外表面。

优选的，所述托台的下端面延伸有两组固定环，所述输送管贯穿镶嵌于两组固定环的内部，所述输送管的上端面贯穿镶嵌有压力传感器，所述压力传感器位于其中一组固定环的前方，所述输送管的上端面贯穿镶嵌有温度传感器，所述温度传感器位于两组固定环之间，所述输送管的上端面贯穿镶嵌有流量传感器，所述流量传感器位于另一组固定环的后方。