r>【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明在水力壓裂時鉆孔口處的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明在水力沖孔時鉆孔口處的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明在瓦斯抽采時鉆孔口處的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-圖3所示，本發(fā)明的一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，包括長8m的套管2，套管2外端設(shè)有與套管2同中心線的內(nèi)法蘭4，內(nèi)法蘭4螺栓連接有外法蘭6，外法蘭6中心開設(shè)有圓孔，外法蘭6外表面焊接有同中心線且呈圓錐形狀的卡套7，卡套7的軸向剖面的外輪廓線為梯形，卡套7的母線與外法蘭6的中心線夾角為3°，卡套7沿軸向方向設(shè)有通槽13，卡套7外部螺紋連接有三個螺母8，卡套7內(nèi)部沿軸向方向開設(shè)有通孔，通孔與圓孔內(nèi)徑相等，卡套7內(nèi)表面沿通孔軸向設(shè)有密封橡膠筒9。
[0018]內(nèi)法蘭4與外法蘭6之間設(shè)有密封橡膠墊10，密封橡膠墊10中心內(nèi)外通透。
[0019]三個螺母8的外徑由內(nèi)向外依次增大。
[0020]三個螺母8在卡套7與外法蘭6焊接前預(yù)先擰到卡套7上。
[0021 ] 本發(fā)明的一種水力壓、沖、抽一體化封孔方法，包括以下步驟:
(1)將帶有內(nèi)法蘭4的套管2和注漿管下入到鉆孔1內(nèi)，鉆孔1內(nèi)套管2兩端和注漿管在孔口側(cè)上纏繞有蘸有聚氨酯的棉布條，棉布條膨脹后在套管兩端形成兩個環(huán)空堵頭，兩堵頭中間為環(huán)空密閉；
(2)通過注漿管用注漿栗向套管2外壁與鉆孔1內(nèi)壁之間的環(huán)空間隙注入水泥漿，形成圓筒形的封堵塞3;
(3)將水力壓裂管5由外向內(nèi)依次穿過卡套7中心的通孔和外法蘭6中心的圓孔后，下入鉆孔1內(nèi)；
(4)將密封橡膠墊10放置在內(nèi)法蘭4和外法蘭6之間，使用螺栓將內(nèi)法蘭4和外法蘭6固定連接，使內(nèi)法蘭4和外法蘭6之間密封連接，旋轉(zhuǎn)卡套7外螺紋連接的三個螺母8，螺母8緊固卡套7，卡套7上的通槽間隙縮小，使密封橡膠筒9和水力壓裂管5之間密封連接；
(5)開啟水力壓裂栗，高壓水通過水力壓裂管5進入到目的層進行水力壓裂作業(yè)；
(6)拆卸內(nèi)法蘭4和外法蘭6之間的連接螺栓，擰松三個螺母8，將水力壓裂管5外撤一個壓裂段長度，重復(fù)步驟(4)、(5)，直至完成整個鉆孔1的壓裂作業(yè)； (7)拆卸內(nèi)法蘭4和外法蘭6之間的連接螺栓，擰松三個螺母8，抽出水力壓裂管5，取下外法蘭6和卡套7，然后將帶有噴頭的高壓密封鉆桿11下入鉆孔1內(nèi)；
(8)開啟與高壓密封鉆桿11連接的高壓水栗，高壓水通過高壓密封鉆桿11對鉆孔1實施水力沖孔；
(9 )拆卸內(nèi)法蘭4和外法蘭6之間的連接螺栓，擰松三個螺母8，抽出高壓密封鉆桿11，將抽采管12由外向內(nèi)依次穿過卡套7中心的通孔和外法蘭6中心的圓孔后，下入鉆孔1內(nèi)，重復(fù)步驟(4);
(10)開啟與抽采管12連接的瓦斯抽采栗，聯(lián)網(wǎng)負壓對鉆孔1內(nèi)的瓦斯進行抽采作業(yè)。
[0022]另外，圓孔的內(nèi)徑比水力壓裂管5、高壓密封鉆桿11和抽采管12的外徑大5mm。
[0023]本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，其特征在于:包括套管，套管外端設(shè)有與套管同中心線的內(nèi)法蘭，內(nèi)法蘭螺栓連接有外法蘭，外法蘭中心開設(shè)有圓孔，外法蘭外表面焊接有同中心線且呈圓錐形狀的卡套，卡套的軸向剖面的外輪廓線為梯形，卡套的母線與外法蘭的中心線夾角為3° —5°，卡套沿軸向方向設(shè)有通槽，卡套外部螺紋連接有三個螺母，卡套內(nèi)部沿軸向方向開設(shè)有通孔，通孔與圓孔內(nèi)徑相等，卡套內(nèi)表面沿通孔軸向設(shè)有密封橡膠筒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，其特征在于:所述套管長8— 10m ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，其特征在于:所述內(nèi)法蘭與外法蘭之間設(shè)有密封橡膠墊，密封橡膠墊中心內(nèi)外通透。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，其特征在于:所述三個螺母的外徑由內(nèi)向外依次增大。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置，其特征在于:所述三個螺母在卡套與外法蘭焊接前預(yù)先擰到卡套上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將帶有內(nèi)法蘭的套管下入到壓裂鉆孔內(nèi)； (2)用注漿栗向套管外壁與鉆孔內(nèi)壁之間的空隙注入水泥漿，形成圓筒形的封堵塞； (3)將水力壓裂管由外向內(nèi)依次穿過卡套中心的通孔和外法蘭中心的圓孔后，下入鉆孔內(nèi)； (4 )將密封橡膠墊放置在內(nèi)法蘭和外法蘭之間，使用螺栓將內(nèi)法蘭和外法蘭固定連接，使內(nèi)法蘭和外法蘭之間密封連接，旋轉(zhuǎn)卡套外螺紋連接的三個螺母，螺母緊固卡套，卡套上的通槽間隙縮小，使密封橡膠筒和水力壓裂管之間密封連接； (5)開啟水力壓裂栗，高壓水通過水力壓裂管進入到目的層進行水力壓裂作業(yè)； (6)拆卸內(nèi)法蘭和外法蘭之間的連接螺栓，擰松三個螺母，將水力壓裂管外撤一個壓裂段長度，重復(fù)步驟(4)、(5)，直至完成整個鉆孔的壓裂作業(yè)； (7)拆卸內(nèi)法蘭和外法蘭之間的連接螺栓，擰松三個螺母，抽出水力壓裂管，取下外法蘭和卡套，然后將帶有噴頭的高壓密封鉆桿下入鉆孔內(nèi)； (8)開啟與高壓密封鉆桿連接的高壓水栗，高壓水通過高壓密封鉆桿對鉆孔實施水力沖孔； (9)拆卸內(nèi)法蘭和外法蘭之間的連接螺栓，擰松三個螺母，抽出高壓密封鉆桿，將抽采管由外向內(nèi)依次穿過卡套中心的通孔和外法蘭中心的圓孔后，下入鉆孔內(nèi)，重復(fù)步驟(4); (10)開啟與抽采管連接的瓦斯抽采栗，聯(lián)網(wǎng)后對鉆孔內(nèi)的瓦斯進行負壓抽采作業(yè)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種水力壓、沖、抽一體化封孔方法，其特征在于:所述圓孔的內(nèi)徑比水力壓裂管、高壓密封鉆桿和抽采管的外徑大3 — 5mm。
【專利摘要】一種水力壓、沖、抽一體化封孔裝置及方法，包括在鉆孔口一端下入套管，套管與鉆孔環(huán)空注有封堵水泥塞，套管在鉆孔外的部分設(shè)有與套管一體的內(nèi)法蘭，外法蘭中間開有圓孔，圓孔周邊焊接有圓錐形狀的空心卡套，水力壓裂管穿過卡套及圓孔進入鉆孔內(nèi)，內(nèi)法蘭和外法蘭之間螺栓連接，待卡套與水力壓裂管密封后實施水力壓裂；抽采瓦斯時將抽采管路與卡套密封連接，內(nèi)外法蘭螺栓連接后聯(lián)網(wǎng)抽采。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、封孔速度快、效果好，一套封孔裝置可供水力壓裂、沖孔、瓦斯抽采等多個工序重復(fù)利用，解決了以往分段壓裂時每段壓裂都需要臨時封孔、工序復(fù)雜的問題。
【IPC分類】E21B33/127
【公開號】CN105298433
【申請?zhí)枴緾N201510601887
【發(fā)明人】劉曉, 張鵬偉, 倪小明, 馬耕, 蘇現(xiàn)波, 藺海曉, 李鋒
【申請人】河南理工大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月21日