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一种干热岩压裂扫描一体化装置的制作方法

专利查询6月前  21

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1.本实用新型涉及地热能开采领域,具体涉及一种干热岩压裂扫描一体化装置。


背景技术:

2.当前,全球的能源结构正面临着深刻的变革,各国正在试图降低化石燃料的使用比重或开发可再生能源等手段对化石燃料进行升级或部分替代,这是因为以煤炭、石油和天然气为主的传统化石燃料存在如下几项明显的缺点:(1)污染严重,化石燃料燃烧会排放大量的粉尘、so2气体、温室气体等,从而容易造成雾霾天气、酸雨及温室效应等,危害人类健康;(2)储量有限,常规化石能源是亿万年前的动植物残骸经历漫长的地质演化形成的,其在短时间内难以再次形成,而当今世界的工业化进程中亟需大规模的能源消耗,因此,寻找替代能源迫在眉睫,大力开发新兴能源,降低对化石燃料的依赖程度,改变现有的能源结构势在必行。
3.干热岩作为一种极其环保可再生资源,这种绿色资源大量的储藏在地壳中,因此行之有效的开发利用对我国未来的能源结构和降低温室气体等的排放都有极大地帮助和改善。近年来,国家颁布多项政策法规支持我国地热能的开发利用,逐渐明确了地热能作为可再生能源在我国发电与供暖方面的重要地位,我国干热岩资源主要分布在西藏,其次为云南、广东、福建等东南沿海地区。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势,埋深在5500m以浅的干热岩型地热能将是未来15-30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。
4.但是干热岩实际存储地层的地质环境相对较为复杂,相对传统石油开采的低温地层,干热岩地层的褶皱、褶曲、断层、裂缝在开发过程中对开发的影响更大,因此导致了高温环境下压裂作业极易产生偏差,例如裂缝方位偏差、裂缝贯穿不彻底、裂缝长度偏差,因此,在干热岩压裂过程中急需一种可以伴随着压裂实时扫描裂缝构造的设备,以此来优化压裂的参数,已达到最优化压裂。
5.因此针对上述问题,本实用新型提出一种干热岩压裂扫描一体化装置。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种干热岩压裂扫描一体化装置,本新型装置使用方便、可与连续油管连接远程控制、兼顾压裂及裂缝扫描功能,通过在连续油管上安装实用新型装置,在实施干热岩压裂作业的同时,通过超声波发生器、超声波接收器实时获取压裂裂缝参数,从而进行压裂作业调整,以此避免裂缝方位偏差、裂缝贯穿不彻底、裂缝长度偏差等不利因素对干热岩开采的影响,可实现最优化干热岩开发,节约了大量人力、物力成本。
7.本实用新型实施例提供一种干热岩压裂扫描一体化装置,包括扫描部件、压裂部件。
8.所述扫描部件包括扫描作业管、连续油管连接头、玻璃钢保护层、超声波发生器、超声波接收器,所述扫描作业管顶部与连续油管连接头相连接,所述扫描作业管表面布置
有玻璃钢保护层,所述超声波发生器布置于扫描作业管表面、玻璃钢保护层内部,所述超声波接收器布置于扫描作业管表面、玻璃钢保护层内部,所述玻璃钢保护层表面布置有扶正滑轮,所述连续油管连接头表面布置有电缆铠槽,所述电缆铠槽内布置有供电电缆、信号电缆,所述超声波发生器与供电电缆相连接,所述超声波接收器与供电电缆、信号电缆相连接。
9.所述压裂部件包括压裂作业管、底部端盖,所述压裂作业管顶部与扫描作业管底部相连接,所述压裂作业管底部与底部端盖相连接,所述压裂作业管表面布置有压裂排出口,所述底部端盖表面布置有扶正滑轮。
10.所述实用新型使用过程中,需配备地面供给装置,包括供电装置、超声信号采集器、控制器、连续油管,使用时将实用新型装置与连续油管相连接,通过连续油管的伸缩来控制实用新型装置下入井底的距离,并通过连续油管将压裂液、支撑剂注入实用新型装置进行压裂。
11.所述扫描作业管、连续油管连接头、压裂作业管、底部端盖材质为不锈钢,使用过程中可根据实际需求调整其规格。
12.所述扫描作业管、连续油管连接头密封连接,连接方式包括螺纹连接、螺栓连接。
13.所述扫描作业管、压裂作业管密封连接,连接方式包括螺纹连接、螺栓连接。
14.所述玻璃钢保护层使用过程中可根据实际需求调整其规格。
15.所述超声波发生器、超声波接收器可根据实际使用需求调整其布置数量。
16.所述扶正滑轮用于防止实用新型装置在地层中磨损,以及确保实用新型装置在井下处于中心位置。
17.所述压裂排出口可根据实际需求调整其尺寸、数量。
18.所述实用新型装置使用时可配备封隔器使用。
19.所述实用新型装置使用时可配备压力传感器、温度传感器使用。
20.所述实用新型使用过程中,可将扫描作业管、连续油管连接头、压裂作业管、底部端盖拆分进行保养作业。
21.所述一种干热岩压裂扫描一体化装置的使用方法,包括以下步骤:
22.步骤1、根据实际需求对实用新型各零部件的规格进行调整,确定具体零件的参数规格。
23.步骤2、将实用新型装置与连续油管相连接,通过调整连续油管下入井内的长度来调整实用新型的位置。
24.步骤3、将连续油管入口端与压裂液容器相连接,将压裂液依次通过连续油管、扫描作业管、压裂作业管、压裂排出口注入干热岩井筒内进行压裂作业。
25.步骤4、将支撑剂依次通过连续油管、扫描作业管、压裂作业管、压裂排出口注入干热岩井筒内进行压裂作业。
26.步骤5、通过供电电缆为超声波发生器、超声波接收器供电。
27.步骤6、通过信号电缆采集超声波接收器数据进行分析,以此来确定后续压裂作业参数。
28.步骤7、压裂作业完毕后,通过连续油管将实用新型装置取出进行清理保养。
29.本实用新型实施例的一种干热岩压裂扫描一体化装置有益效果是:本新型装置使
用方便、可与连续油管连接远程控制、兼顾压裂及裂缝扫描功能,通过在连续油管上安装实用新型装置,在实施干热岩压裂作业的同时,通过超声波发生器、超声波接收器实时获取压裂裂缝参数,从而进行压裂作业调整,以此避免裂缝方位偏差、裂缝贯穿不彻底、裂缝长度偏差等不利因素对干热岩开采的影响,可实现最优化干热岩开发,节约了大量人力、物力成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为实用新型外观示意图。
32.图2为实用新型结构示意图。
33.图3为实用新型切面示意图。
34.图4为电缆铠槽结构示意图。
35.图5为连续油管连接头结构示意图。
36.附图标号:1、扫描作业管2、连续油管连接头3、玻璃钢保护层4、超声波发生器5、超声波接收器6、电缆铠槽7、扶正滑轮8、压裂作业管9、压裂排出口10、底部端盖11、供电电缆12、信号电缆。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
38.如图1-5所示,本实用新型实施例提供一种干热岩压裂扫描一体化装置,包括扫描部件、压裂部件。
39.所述扫描部件包括扫描作业管1、连续油管连接头2、玻璃钢保护层3、超声波发生器4、超声波接收器5,所述扫描作业管1顶部与连续油管连接头2相连接,所述扫描作业管1表面布置有玻璃钢保护层3,所述超声波发生器4布置于扫描作业管1表面、玻璃钢保护层3内部,所述超声波接收器5布置于扫描作业管1表面、玻璃钢保护层3内部,所述玻璃钢保护层3表面布置有扶正滑轮7,所述连续油管连接头2表面布置有电缆铠槽6,所述电缆铠槽6内布置有供电电缆11、信号电缆12,所述超声波发生器4与供电电缆11相连接,所述超声波接收器5与供电电缆11、信号电缆12相连接。
40.所述压裂部件包括压裂作业管8、底部端盖10,所述压裂作业管8顶部与扫描作业管1底部相连接,所述压裂作业管8底部与底部端盖10相连接,所述压裂作业管8表面布置有压裂排出口9,所述底部端盖10表面布置有扶正滑轮7。
41.所述实用新型使用过程中,需配备地面供给装置,包括供电装置、超声信号采集器、控制器、连续油管,使用时将实用新型装置与连续油管相连接,通过连续油管的伸缩来
控制实用新型装置下入井底的距离,并通过连续油管将压裂液、支撑剂注入实用新型装置进行压裂。
42.所述扫描作业管1、连续油管连接头2、压裂作业管8、底部端盖10材质为不锈钢,使用过程中可根据实际需求调整其规格。
43.所述扫描作业管1、连续油管连接头2密封连接,连接方式包括螺纹连接、螺栓连接。
44.在一个实施例中,扫描作业管1、连续油管连接头2通过螺纹密封连接。
45.在另一个实施例中,扫描作业管1、连续油管连接头2通过螺栓密封连接。
46.所述扫描作业管1、压裂作业管8密封连接,连接方式包括螺纹连接、螺栓连接。
47.在一个实施例中,扫描作业管1、压裂作业管8通过螺纹密封连接。
48.在另一个实施例中,扫描作业管1、压裂作业管8通过螺栓密封连接。
49.所述玻璃钢保护层3使用过程中可根据实际需求调整其规格。
50.所述超声波发生器4、超声波接收器5可根据实际使用需求调整其布置数量。
51.在一个实施例中,超声波发生器4、超声波接收器5布置数量为三个。
52.在另一个实施例中,超声波发生器4、超声波接收器5布置数量为五个。
53.所述扶正滑轮7用于防止实用新型装置在地层中磨损,以及确保实用新型装置在井下处于中心位置。
54.所述扶正滑轮7材质选择耐高温材料。
55.所述压裂排出口9可根据实际需求调整其尺寸、数量。
56.在一个实施例中,目标干热岩井直径为40cm,扫描作业管1、压裂作业管8、底部端盖10直径设置为30cm,连续油管连接头2直径设置为25cm,玻璃钢保护层3直径设置为35cm,与玻璃钢保护层3相连接的扶正滑轮7直径为2.5cm,与底部端盖10相连接的扶正滑轮7直径为5cm,压裂排出口9布置数量为10个,直径2cm。
57.在另一个实施例中,目标干热岩井直径为50cm,扫描作业管1、压裂作业管8、底部端盖10直径设置为40cm,连续油管连接头2直径设置为35cm,玻璃钢保护层3直径设置为45cm,与玻璃钢保护层3相连接的扶正滑轮7直径为2.5cm,与底部端盖10相连接的扶正滑轮7直径为5cm,压裂排出口9布置数量为15个,直径3cm。
58.所述实用新型装置使用时可配备封隔器使用。
59.所述实用新型装置使用时可配备压力传感器、温度传感器使用。
60.所述实用新型使用过程中,可将扫描作业管1、连续油管连接头2、压裂作业管8、底部端盖10拆分进行保养作业。
61.所述一种干热岩压裂扫描一体化装置的使用方法,包括以下步骤:
62.步骤1、根据实际需求对实用新型各零部件的规格进行调整,确定具体零件的参数规格。
63.步骤2、将实用新型装置与连续油管相连接,通过调整连续油管下入井内的长度来调整实用新型的位置。
64.步骤3、将连续油管入口端与压裂液容器相连接,将压裂液依次通过连续油管、扫描作业管1、压裂作业管8、压裂排出口9注入干热岩井筒内进行压裂作业。
65.步骤4、将支撑剂依次通过连续油管、扫描作业管1、压裂作业管8、压裂排出口9注
入干热岩井筒内进行压裂作业。
66.步骤5、通过供电电缆11为超声波发生器4、超声波接收器5供电。
67.步骤6、通过信号电缆12采集超声波接收器5数据进行分析,以此来确定后续压裂作业参数。
68.步骤7、压裂作业完毕后,通过连续油管将实用新型装置取出进行清理保养。
69.以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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