压裂设备
专利汇可以提供压裂设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种井筒中的压裂设备(100，400)，包括：具有至少一个注射口(106)的壳体(102，402)；注射 流体 供应 接口 (104)，用以为 水 力 压裂设备提供注射流体；和被接纳在壳体内的至少一个高压 燃烧器 (200)。壳体还包括与高压燃烧器流体连通的可燃介质接口，所述高压燃烧器构造并且布置成提供重复的点火周期，所述重复的点火周期包括点燃可燃介质的燃烧周期和将可燃介质输送到燃烧器的 燃料 输送周期，其中，由所述燃烧周期产生的压力将所述注射流体推出到注射口之外，以在井筒周围的 地层 的一部分中产生压裂。，下面是压裂设备专利的具体信息内容。
1.一种压裂设备，包括：
壳体，所述壳体构造成定位在井筒下并且在其远端具有至少一个注射口；
注射流体供应接口，所述注射流体供应接口可操作地与所述壳体相联从而将用于所述压裂设备的注射流体提供到所述壳体的内部；和至少一个高压燃烧器，所述高压燃烧器被接纳在所述壳体内，所述壳体具有可燃介质接口，所述可燃介质接口与所述至少一个高压燃烧器流体连通，所述至少一个高压燃烧器被构造并且布置成提供重复点火周期，每个点火周期包括将可燃介质输送到所述高压燃烧器的燃料输送周期和燃烧周期，所述燃烧周期用于点燃所输送的可燃介质以由可燃介质在所述燃烧周期期间燃烧产生的压力来推动所述注射流体流出所述至少一个注射口。
2.根据权利要求1所述的压裂设备，其中，所述至少一个注射口是多个间隔开的注射口，所述注射口定位在所述壳体的圆柱侧部分的周围。
3.根据权利要求1所述的压裂设备，还包括：
流量控制阀，所述流量控制阀选择性地覆盖所述至少一个注射口，所述流量控制阀被构造成当将壳体内的比壳体外的压力大的量的压力施加到所述流量控制阀时允许流体通过所述至少一个注射口。
4.根据权利要求1所述的压裂设备，其中，所述壳体还包括注射体积保持室，所述注射体积保持室定位成接纳并混合从注射流体供应接口接纳的注射流体和来自可燃介质的燃烧的气体。
5.根据权利要求4所述的压裂设备，还包括：
注射流体管道，所述注射流体管道在所述壳体内在所述注射流体供应接口和所述注射体积保持室之间提供了路径。
6.根据权利要求4所述的压裂设备，还包括：
燃烧管，所述燃烧管与所述至少一个高压燃烧器连通以便燃烧可燃介质，所述燃烧管包括用于将燃烧气体排到注射体积保持室中的文丘里管。
7.根据权利要求1所述的压裂设备，还包括：
活塞组件，所述活塞组件接纳在所述壳体内，所述活塞组件定位并构造成响应于在所述燃烧周期期间由可燃介质的点燃产生的气体而将压力施加到所述壳体内的注射流体。
8.根据权利要求7所述的压裂设备，所述活塞组件包括：
燃烧活塞头；
注射流体活塞头；和
连接轴，所述连接轴在燃烧活塞头和注射流体活塞头之间延伸并联接到燃烧活塞头和注射流体活塞头。
9.根据权利要求8所述的压裂设备，其中：所述壳体还包括一次燃烧室和二次燃烧室，所述燃烧活塞头能够运动地被接纳在所述一次燃烧室和所述二次燃烧室中，所述燃烧活塞头使所述一次燃烧室与所述二次燃烧室分隔开；
所述至少一个高压燃烧器包括：一次燃烧器，所述一次燃烧器定位成燃烧所述一次燃烧室中的可燃介质；和二次燃烧器，所述二次燃烧器定位成燃烧所述二次燃烧室中的可燃介质；和
所述注射流体活塞头定位在所述壳体中的注射体积保持室中，所述活塞组件构造并且布置成使得来自所述一次燃烧室中的可燃介质的点火的气体压力在致使所述注射流体活塞头通过所述至少一个注射口将所述注射流体推出所述注射体积保持室的方向上作用在燃烧活塞头上并且使得来自所述二次燃烧室中的可燃介质的点火的气体压力在致使所述注射流体活塞头将注射流体从注射流体供应接口吸入到所述注射体积保持室中的相反的方向上作用在燃烧活塞头上。
10.根据权利要求9所述的压裂设备，还包括低压室，所述低压室定位在所述二次燃烧室和所述注射体积保持室之间的壳体内。
11.一种压裂设备，包括：
壳体，所述壳体构造成定位在井筒下，所述壳体具有靠近其一端的可燃介质接口和注射流体供应接口、靠近其相反端的多个间隔开的注射口、以及注射体积保持室；
所述注射流体供应接口通过注射流体管道与注射体积保持室连通；以及至少一个高压燃烧器，所述高压燃烧器位于所述壳体内并且与可燃介质接口连通，所述至少一个高压燃烧器构造并且布置成提供重复的点火周期，每个点火周期包括将所述可燃介质输送到所述至少一个高压燃烧器的燃料输送周期和燃烧周期，所述燃烧周期用于点燃可燃介质并产生压力以推动所述注射流体通过所述多个注射口流出注射体积保持室。
12.根据权利要求11所述的压裂设备，其还包括：
流量控制阀，所述流量控制阀用于选择性地防止流体流过所述多个间隔开的注射口，所述流量控制阀构成当将超过壳体外的压力的注射体积保持室内的压力施加到所述流量控制阀时允许流体流过所述多个间隔开的注射口。
13.根据权利要求11所述的压裂设备，还包括：
燃烧管，所述燃烧管与所述至少一个高压燃烧器连通以便燃烧可燃介质，所述燃烧管包括用于将燃烧气体排到注射体积保持室中的文丘里管。
14.根据权利要求11所述的压裂设备，还包括：
活塞组件，所述活塞组件被接纳在所述壳体中，所述活塞组件构造成响应于在所述燃烧周期期间由可燃介质的点燃产生的气体而将压力施加到注射体积保持室中的注射流体。
15.根据权利要求14所述的压裂设备，所述活塞组件包括：
燃烧活塞头；
注射流体活塞头，所述注射流体活塞头与燃烧活塞头分开；
连接轴，所述连接轴联接到燃烧器活塞和注射流体活塞头并且在燃烧器活塞和注射流体活塞头之间延伸；
所述壳体还包括一次燃烧室和二次燃烧室，所述燃烧活塞头能够运动地被接纳在所述一次燃烧室和所述二次燃烧室中并且分隔所述一次燃烧室和所述二次燃烧室；
所述至少一个高压燃烧器包括：一次燃烧器，所述一次燃烧器定位成燃烧所述一次燃烧室中的可燃介质；和二次燃烧器，所述二次燃烧器定位成燃烧所述二次燃烧室中的可燃介质；和
所述注射流体活塞头定位在所述壳体中的注射体积保持室中，所述活塞组件构造并且布置成使得所述一次燃烧器中的可燃介质的点火作用在燃烧活塞头上以致使所述注射流体活塞头将所述注射流体通过多个注射口推出所述注射体积保持室并且使得所述二次燃烧室中的可燃介质的点火作用在燃烧活塞头上以致使所述注射流体活塞头将注射流体吸入到所述注射体积保持室中。
16.一种井下压裂方法，所述方法包括：
周期性地使位于布置在井筒中的壳体中的燃烧器内的可燃介质燃烧以对容纳在壳体内的注射流体加压；和
周期性地将加压的注射流体从壳体排到与地下地层连通的井筒中，以在地下地层中产生微裂隙。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于壳体内的超过壳体外压力预定差值的压力，推动注射流体通过多个注射口流出所述壳体。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在壳体内产生暖的高气体含量泡沫，所述暖的高气体含量泡沫通过将来自可燃介质燃烧的热废气和注射流体进行组合而产生，所述暖的高气体含量泡沫中所含气体按体积计超过50％。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
使用通过冷却和冷凝具有大的高分子的热废气形成的低气体含量泡沫来支持裂隙更深入到地层中。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
利用固体推进剂的点火增大借助所述燃烧器通过可燃介质的燃烧产生的周期性压力。
压裂设备
背景技术
具体实施方式
通道112可以形成在缸体114的外侧或外部部分和壳体116的内部部分之间并且延伸通过一段壳体102。气体和燃料的燃烧升高了燃烧室中的温度。由热气体形成的热量致使气体膨胀并且运动向文丘里管。在一个实施例中，气体将在文丘里管中达到音速。在其它实施例中，气体的速度将保持低于音速。缸体的温度升高还使沿着通道112行进的流体的温度升高。温升的一个重要益处是升高了注射流体(或压裂流体)的温度，这减小了位于其中的注射流体的密度，从而允许更少的每单位刺激体积的液体输送(即，更热的液体占据的空间大于更低温度条件下相同液体占据的空间)。加热的流体还具有更低的粘度，这可以是重要优势。温度增加100F可以使粘度降低大约50％。这可以消除或者减小在多种压裂操作中使用的减阻剂的量。高温高压的排出产物排出文丘里管100并且进入到注射体积保持室111中，其在所述注射体积保持室11中与液压流体(注射体积)混合。然后推动混合物流出排出口106，以便压裂压裂设备附近的地层区域。以重复方式操作燃烧，以便产生脉冲力从而引发压裂。
217的中央通道延伸越过注射器本体202的第二端部202b。射流延长器210将用于初始点火的预混合空气/燃料流与在主燃烧室300中使用的空气/燃料流分离开一选择距离。点火室
240中的初始点火需要精确的空燃比。射流延长器210防止输送自燃料注射器板217的燃料流入到点火室中从而在点火室中无意地改变点火室240中的空燃比。在射流延长器210的这个实施例中，射流延长器包括通过射流延长器本体的中间部分的多行对准的通道211。通过射流延长器本体210的中间部分的多行对准的通道211用于实现点火室240和主燃烧室300之间理想的空燃比。这提供了在主燃烧室300的所需空燃料比的条件下对点火的被动控制。
209b装配在燃料进口管206内部。预混合燃料构件209的第一部分209b包括通到内腔209a的预混合燃料通道入口210a和210b。来自燃料进口管206的燃料通过预混合燃料通道入口
210a和210b，然后进入到通到预混合室212的内腔209a。预混合燃料构件209还包括第二部分209c，所述第二部分209c定位在燃料进口管206外。预混合构件209的第二部分209c联接到预混合室212。第二部分209c还包括接合凸缘209d，所述接合凸缘209d从燃料进口管206的表面延伸。接合凸缘209d接合燃料进口管206的端部。在一个实施例中，密封件定位在接合凸缘209d和进口管206的端部之间。尽管没有示出，但是燃料进口管206的另一个端部联接到井下燃烧室100的壳体中的内通道，以便接纳燃料。还如图 6A所示，联接到燃料进口管
206的分支燃料输送管道205a和205b提供了流至燃料注射器板217中的相应阻气门221和
223的燃料流。如图 6B所示，预混合空气入口204向预混合燃烧室212提供了空气。空气/燃料混合物随后流到空气/燃料预 混合注射器214，所述空气/燃料预混合注射器214将燃料/空气混合物分配到初始点火室240中。初始点火室240衬有绝热体220，以使热损耗最小化。
经由一个或者多个热线点火塞230a和230b点燃来自预混合注射器214的空气/燃料混合物。
109的两个预混合燃料入口210a和210b，但是可以使用任何数量的燃料输送管道和预混合燃料入口并且本发明不受数量限制。进入到预混合燃料入口构件209的预混合燃料入口
210a和210b的燃料被输送到预混合室212，在所述预混合室212处，燃料与来自预混合空气入口204的空气混合，如下所述。通过分支燃料输送管道205a和205b的燃料被输送到阻气门
221和223并且被输送出燃料注射器216a和216b和燃料注射器板217中的燃料通道215，以便向主燃烧室300提供燃料流。
217实现处于0.04至0.25范围内的主燃烧室300中的空燃当量比。在点燃初始燃烧室240和主燃烧室300中的流之后，关闭热线点火塞230a和230b。然后在初始点火室240中实现处于
5.0至25.0范围内的空燃当量比，与此同时，通过空气旋流板208和燃料注射器板217在主燃烧室300中实现处于0.1至3.0范围内的空燃当量比。这种布置方案允许来自初始点火室240的瞬时爆燃点燃主室300中的空气/燃料，此后，通过实现过于富燃料的空燃当量比来熄灭初始点火室240中的任何燃烧，以便支持继续燃烧。为了停止主燃烧室300中的燃烧，截断通向燃烧器200的空气和燃料中的任意一种或者两种。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
