[发明专利]一种冻结法凿井二氧化碳相变致裂辅助掘进方法及其装置

摘要

一种定向CO₂致裂器，与传统的CO₂致裂器相比，其卸能头的两侧沿轴线方向分布两排卸能口，两排卸能口的相位角小于180°。在冻结法凿井过程中，将多个定向CO₂致裂器布置在作业面的外周，将多个普通CO₂致裂器布置在井筒内周。各定向CO2致裂器泄能头两侧的定向卸能口各自朝向与其相邻的定向CO₂致裂器。先引爆外圈钻孔中的定向CO₂致裂器再引爆内圈钻孔中的普通CO₂致裂器，外圈钻孔中的定向CO₂致裂器引导能量沿定向泄能口释放，爆破不会对井筒外侧的筒壁结构产生扰动。外圈钻孔爆破后，各外圈钻孔之间形成连通的弱面，整个外圈钻孔形成一个保护圈，在内侧钻孔进行爆破时，外圈钻孔形成的保护圈切断了爆破能量向井筒筒壁的传播，减少了其对井筒筒壁结构的扰动。

主权项

1.一种冻结法凿井二氧化碳相变致裂辅助掘进方法，其特征在于，包括步骤：S1：冻结法凿井过程中，待井筒冷冻后，在井筒掘进作业面的外周钻出外圈钻孔，在井筒掘进作业面的内周钻出内圈钻孔，在井筒掘进作业面的中央钻出中心钻孔，所述外圈钻孔为8个以上且等间距布置在与井筒横切面为同心圆的外圆上，所述内圈钻孔为6个以上且等间距布置在与井筒横切面为同心圆的内圆上，所述中心钻孔为1个以上；S2：将定向CO₂致裂器分别装入外圈钻孔，定向CO₂致裂器泄能头两侧的定向卸能口的相位角为其中，n等于所述外圈钻孔的个数，各定向CO₂致裂器泄能头两侧的定向卸能口各自朝向与其相邻的定向CO₂致裂器；将普通CO₂致裂器分别装入内圈钻孔；S3：将所述外圈钻孔中的定向CO₂致裂器串联，将所述内圈钻孔中的普通CO₂致裂器串联；S4：封泥后，先引爆外圈钻孔中的定向CO₂致裂器，再引爆内圈钻孔中普通CO₂致裂器。