專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，殼體中設(shè)置有密封板，腔室一與進(jìn)氣口連通，腔室二與出氣口連通，腔室一和腔室二相互連通，腔室一中設(shè)置有膜片一，彈簧一與壓板一和腔室一接觸，腔室一中設(shè)置有杠桿一，腔室二中設(shè)置有杠桿二，杠桿二完全覆蓋通道，杠桿二與腔室三內(nèi)部連通，腔室三中設(shè)置有膜片二，彈簧二與膜片二和腔室三接觸，腔室三中設(shè)置有膜片三，腔室三中設(shè)置有定位箱，定位箱中設(shè)置有彈簧三，彈簧三與擋板和定位箱接觸，杠桿二連接有連接桿二，連接桿二與杠桿二連接。該減壓裝置通過多級減壓，能夠使得頁巖氣開采時(shí)的氣壓得到有效的控制，使得采集的頁巖氣的氣壓是符合要求，不會出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象。
【專利說明】專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種裝置，尤其是涉及一種專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓
目.0

【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣是賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，與“煤層氣”、“致密氣”同屬一類。頁巖氣的形成和富集有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣很早就已經(jīng)被人們所認(rèn)知，但采集比傳統(tǒng)天然氣困難，隨著資源能源日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然氣的有益補(bǔ)充，人們逐漸意識到頁巖氣的重要性。頁巖氣以吸附狀態(tài)(大約50%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖地層中為天然氣生成之后，在源巖層內(nèi)的就近聚集表現(xiàn)為典型的原地成藏模式，與油頁巖、油砂、地瀝青等差別較大。與常規(guī)儲層氣藏不同，頁巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因此有機(jī)質(zhì)含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等常是最好的頁巖氣發(fā)育條件。
[0003]頁巖亦屬致密巖石，故也可歸入致密氣層氣。它起始于阿巴拉契亞盆地的泥盆系頁巖，為暗褐色和黑色，富有機(jī)質(zhì)，可大量生氣。儲集空間以裂縫為主并可以吸附氣和水溶氣形式賦存，為低(負(fù))壓、低飽和度(30%左右)，因而為低產(chǎn)。但在裂縫發(fā)育帶可獲較高產(chǎn)量，井下爆炸和壓裂等改造措施效果也好。頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點(diǎn)一一大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩(wěn)定產(chǎn)氣。但頁巖氣儲集層滲透率低，開采難度較大。隨著世界能源消費(fèi)的不斷攀升，包括頁巖氣在內(nèi)的非常規(guī)能源越來越受到重視。美國和加拿大等國已實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)性開發(fā)。過去十年內(nèi)，頁巖氣已成為美國一種日益重要的天然氣資源，同時(shí)也得到了全世界其他國家的廣泛關(guān)注。2000年，美國頁巖氣產(chǎn)量僅占天然氣總量的1%;而到2010年，因?yàn)樗毫?、水平鉆井等技術(shù)的發(fā)展，頁巖氣所占的比重已超過20%。頁巖氣的開采是從地底開采出來，其壓強(qiáng)非常大，而現(xiàn)有裝置對壓力控制不能做到精確控制，經(jīng)常出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，造成人員和設(shè)備損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有裝置對壓力控制不能做到精確控制，經(jīng)常出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，造成人員和設(shè)備損壞的問題，設(shè)計(jì)了一種專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，該減壓裝置通過多級減壓，能夠使得頁巖氣開采時(shí)的氣壓得到有效的控制，使得采集的頁巖氣的氣壓是符合要求，不會出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，解決了現(xiàn)有裝置對壓力控制不能做到精確控制，經(jīng)常出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，造成人員和設(shè)備損壞的問題。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，包括內(nèi)部中空且設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口的殼體，所述殼體中設(shè)置有兩塊密封板，兩塊密封板分別與殼體的內(nèi)壁無縫連接后將殼體內(nèi)腔分為腔室一、腔室二和腔室三，且腔室一與進(jìn)氣口連通，腔室二與出氣口連通，腔室一和腔室二相互連通，腔室三設(shè)置在腔室一和腔室二的下方，腔室一中設(shè)置有膜片一，膜片一的外壁與腔室一的側(cè)壁無縫連接，膜片一的上方設(shè)置有壓板一，且壓板一的底端與膜片一的頂端接觸，壓板一的上方設(shè)置有彈簧一，彈簧一的兩端分別與壓板一的頂端和腔室一的內(nèi)壁頂端接觸，腔室一中設(shè)置有杠桿一，杠桿一設(shè)置在膜片一的下方，杠桿一端穿過膜片一與壓板一連接，杠桿一的另一端完全覆蓋進(jìn)氣口，腔室二中設(shè)置有杠桿二，杠桿二的一端完全覆蓋腔室一和腔室二連通的通道，杠桿二的另一端與腔室三內(nèi)部連通，腔室三中設(shè)置有膜片二，膜片二的側(cè)壁與腔室三的側(cè)壁無縫連接，膜片二的中心處設(shè)置有通孔，膜片二的上方設(shè)置有彈簧二，彈簧二的兩端分別與膜片二的頂端和腔室三的內(nèi)壁頂端接觸，腔室三中設(shè)置有膜片三，膜片三的側(cè)壁與腔室三的側(cè)壁無縫連接，膜片三設(shè)置在膜片二的下方，腔室三中設(shè)置有定位箱，定位箱設(shè)置在膜片三的下方，定位箱中設(shè)置有彈簧三，彈簧三的下方設(shè)置有擋板，彈簧三的兩端分別與擋板的頂端和定位箱的內(nèi)壁頂端接觸，杠桿二連接有連接桿二，連接桿二的一端與杠桿二底端連接，另一端穿過膜片二的通孔和膜片三、彈簧三后與擋板連接。
[0006]所述腔室一中設(shè)置有卡緊套，杠桿一遠(yuǎn)離覆蓋進(jìn)氣口的一端設(shè)置在卡緊套中，卡緊套的頂端固定有連接桿一，連接桿一遠(yuǎn)離卡緊套的一端穿過膜片一與壓板一連接。
[0007]所述腔室三中設(shè)置有壓緊板二，膜片三穿過壓緊板二，壓緊板二設(shè)置在定位箱的正上方，壓緊板二設(shè)置在膜片二的下方，連接桿二穿過壓緊板二；腔室三中設(shè)置有壓緊板一，膜片二穿過壓緊板一，壓緊板一設(shè)置在壓緊板二的上方，彈簧二的兩端分別與壓緊板一的頂端和腔室三的內(nèi)壁頂端接觸，壓緊板一的底端凸出設(shè)置在壓緊板二的頂端面正上方。
[0008]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是:該減壓裝置通過多級減壓，能夠使得頁巖氣開采時(shí)的氣壓得到有效的控制，使得采集的頁巖氣的氣壓是符合要求，不會出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，解決了現(xiàn)有裝置對壓力控制不能做到精確控制，經(jīng)常出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，造成人員和設(shè)備損壞的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:1 一連接桿一 ；2—卡緊套；3—杠桿一 ；4一閥門二 ；5—腔室二 ；6—杠桿二 ；7—密封板二 ；8—彈簧二 ；9一壓緊板一 ；10—腔室二 ；11一壓緊板二 ；12—彈費(fèi)二 ；13—連接桿二 ；14一定位箱；15—擋板；16—膜片二 ；17—膜片二 ；18—閥門一 ；19—腔室一 ；20—膜片一 ；21—壓板一 ；22—彈簧一 ；23—密封板一 ；24—進(jìn)氣口 ；25—出氣口。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不僅限于此。
[0012]實(shí)施例1:
[0013]如圖1所示，專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，包括內(nèi)部中空且設(shè)置有進(jìn)氣口 24和出氣口 25的殼體，所述殼體中設(shè)置有兩塊密封板，兩塊密封板分別與殼體的內(nèi)壁無縫連接后將殼體內(nèi)腔分為腔室一 19、腔室二 5和腔室三10，且腔室一 19與進(jìn)氣口 24連通，腔室二 5與出氣口 25連通，腔室一 19和腔室二 5相互連通，腔室三10設(shè)置在腔室一19和腔室二 5的下方，腔室一 19中設(shè)置有膜片一 20，膜片一 20的外壁與腔室一 19的側(cè)壁無縫連接，膜片一 20的上方設(shè)置有壓板一 21，且壓板一 21的底端與膜片一 20的頂端接觸，壓板一 21的上方設(shè)置有彈簧一 22，彈簧一 22的兩端分別與壓板一 21的頂端和腔室一 19的內(nèi)壁頂端接觸，腔室一 19中設(shè)置有杠桿一 3，杠桿一 3設(shè)置在膜片一 20的下方，杠桿一 3端穿過膜片一 20與壓板一 21連接，杠桿一 3的另一端完全覆蓋進(jìn)氣口 24，腔室二 5中設(shè)置有杠桿二 6，杠桿二 6的一端完全覆蓋腔室一 19和腔室二 5連通的通道，杠桿二 6的另一端與腔室三10內(nèi)部連通，腔室三10中設(shè)置有膜片二 17，膜片二 17的側(cè)壁與腔室三10的側(cè)壁無縫連接，膜片二 17的中心處設(shè)置有通孔，膜片二 17的上方設(shè)置有彈簧二 8，彈簧二 8的兩端分別與膜片二 17的頂端和腔室三10的內(nèi)壁頂端接觸，腔室三10中設(shè)置有膜片三16，膜片三16的側(cè)壁與腔室三10的側(cè)壁無縫連接，膜片三16設(shè)置在膜片二 17的下方，腔室三10中設(shè)置有定位箱14，定位箱14設(shè)置在膜片三16的下方，定位箱14中設(shè)置有彈簧三12，彈簧三12的下方設(shè)置有擋板15，彈簧三12的兩端分別與擋板15的頂端和定位箱14的內(nèi)壁頂端接觸，杠桿二 6連接有連接桿二 13，連接桿二 13的一端與杠桿二 6底端連接，另一端穿過膜片二 17的通孔和膜片三16、彈簧三12后與擋板15連接。在本技術(shù)方案中，開采出來的頁巖氣通過進(jìn)氣口 24進(jìn)入，在進(jìn)氣口 24設(shè)置有閥門一 18來堵住進(jìn)氣口 24，閥門一 18設(shè)置在進(jìn)氣口 24和杠桿一 3之間，當(dāng)頁巖氣的壓力達(dá)到閥門一 18的開啟值時(shí)，閥門一 18被頂開，頁巖氣進(jìn)入到腔室一 19中，腔室一 19是通過密封板一 23在殼體中隔斷形成，頁巖氣進(jìn)入到腔室一 19中后，由于杠桿一 3覆蓋進(jìn)氣口 24，高壓的頁巖氣推動杠桿一 3轉(zhuǎn)動，將壓板一 21向下拉動，使得膜片一 20也向下移動，這時(shí)彈簧一 22逐漸被拉伸，使得腔室一 19的體積減小，將頁巖氣通過通道擠壓到腔室二5中，在通道上設(shè)置有閥門二4，閥門二4設(shè)置在通道和杠桿二 6之間，從腔室一 19中擠出的頁巖氣推開閥門二 4，進(jìn)入到腔室二 5中，腔室二 5通過密封板二 7與殼體壁面接觸形成，推動杠桿二 6轉(zhuǎn)動，杠桿二 6拉動膜片三16向上移動，使得膜片二 17也向上移動，腔室二 5的體積縮小，推動頁巖氣從出氣口 25排出，出氣口排出的頁巖氣的壓力通過兩個(gè)腔室的轉(zhuǎn)移，壓力大大縮小，便于人們收集，該減壓裝置通過多級減壓，能夠使得頁巖氣開采時(shí)的氣壓得到有效的控制，使得采集的頁巖氣的氣壓是符合要求，不會出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，解決了現(xiàn)有裝置對壓力控制不能做到精確控制，經(jīng)常出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象，造成人員和設(shè)備損壞的問題。
[0014]所述腔室一 19中設(shè)置有卡緊套2，杠桿一 3遠(yuǎn)離覆蓋進(jìn)氣口 24的一端設(shè)置在卡緊套中2，卡緊套2的頂端固定有連接桿一 1，連接桿一 I遠(yuǎn)離卡緊套2的一端穿過膜片一20與壓板一 21連接。卡緊套2將杠桿一 3的端頭卡住，使得杠桿一 3在頁巖氣推動下轉(zhuǎn)動時(shí)，能夠帶動卡緊套2移動，卡緊套2帶動連接桿一 I移動，從而使得膜片一 20與壓板一21產(chǎn)生移動，腔室一 19的體積產(chǎn)生變化，進(jìn)而使得頁巖氣的壓力有緩沖的趨勢。
[0015]所述腔室三10中設(shè)置有壓緊板二 11，膜片三16穿過壓緊板二 11，壓緊板二 11設(shè)置在定位箱14的正上方，壓緊板二 11設(shè)置在膜片二 17的下方，連接桿二 13穿過壓緊板二
11;腔室三10中設(shè)置有壓緊板一 9，膜片二 17穿過壓緊板一 9，壓緊板一 9設(shè)置在壓緊板二 11的上方，彈簧二 8的兩端分別與壓緊板一 9的頂端和腔室三10的內(nèi)壁頂端接觸，壓緊板一 9的底端凸出設(shè)置在壓緊板二 11的頂端面正上方。杠桿二 6轉(zhuǎn)動帶動連接桿二 13移動，從而拉動壓緊板二 11，使得膜片三16位置產(chǎn)生變化，壓緊板二 11推動壓緊板一 9位置變化，使得彈簧二 8對密封板二 7進(jìn)行擠壓，腔室二 5的體積產(chǎn)生變化，進(jìn)而將頁巖氣排出，實(shí)現(xiàn)頁巖氣的壓力控制。
[0016]當(dāng)進(jìn)入的頁巖氣壓力小于閥門一 18的開啟壓力時(shí)，閥門一 18關(guān)閉，各個(gè)腔室中的彈簧在彈性的作用下回位，裝置停止工作，以保證開采的經(jīng)濟(jì)效益。
[0017]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)、方法實(shí)質(zhì)上對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，其特征在于:包括內(nèi)部中空且設(shè)置有進(jìn)氣口(24)和出氣口(25)的殼體，所述殼體中設(shè)置有兩塊密封板，兩塊密封板分別與殼體的內(nèi)壁無縫連接后將殼體內(nèi)腔分為腔室一(19\腔室二(5)和腔室三(10),且腔室一(19)與進(jìn)氣口(24)連通，腔室二(5)與出氣口(25)連通，腔室一(19)和腔室二(5)相互連通，腔室三(10)設(shè)置在腔室一(19)和腔室二(5)的下方，腔室一(19)中設(shè)置有膜片一(20),膜片一(20)的外壁與腔室一(19)的側(cè)壁無縫連接，膜片一(20)的上方設(shè)置有壓板一(21),且壓板一(21)的底端與膜片一(20 )的頂端接觸，壓板一(21)的上方設(shè)置有彈簧一(22),彈簧一(22)的兩端分別與壓板一(21)的頂端和腔室一(19)的內(nèi)壁頂端接觸，腔室一(19)中設(shè)置有杠桿一(3),杠桿一(3 )設(shè)置在膜片一(20 )的下方，杠桿一(3 )端穿過膜片一(20 )與壓板一(21)連接，杠桿一(3 )的另一端完全覆蓋進(jìn)氣口( 24)，腔室二( 5 )中設(shè)置有杠桿二( 6 )，杠桿二(6)的一端完全覆蓋腔室一(19)和腔室二(5)連通的通道，杠桿二(6)的另一端與腔室三(10)內(nèi)部連通，腔室三(10)中設(shè)置有膜片二(17),膜片二(17)的側(cè)壁與腔室三(10)的側(cè)壁無縫連接，膜片二(17)的中心處設(shè)置有通孔，膜片二(17)的上方設(shè)置有彈簧二(8),彈簧二(8)的兩端分別與膜片二(17)的頂端和腔室三(10)的內(nèi)壁頂端接觸，腔室三(10)中設(shè)置有膜片三(16 )，膜片三(16 )的側(cè)壁與腔室三(10 )的側(cè)壁無縫連接，膜片三(16 )設(shè)置在膜片二(17)的下方，腔室三(10)中設(shè)置有定位箱(14),定位箱(14)設(shè)置在膜片三(16)的下方，定位箱(14)中設(shè)置有彈簧三(12),彈簧三(12)的下方設(shè)置有擋板(15),彈簧三(12)的兩端分別與擋板(15)的頂端和定位箱(14)的內(nèi)壁頂端接觸，杠桿二(6)連接有連接桿二(13),連接桿二(13)的一端與杠桿二(6)底端連接，另一端穿過膜片二(17)的通孔和膜片三(16)^^^^(12)后與擋板(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，其特征在于:所述腔室一(19 )中設(shè)置有卡緊套(2),^^+(3)遠(yuǎn)離覆蓋進(jìn)氣口( 24 )的一端設(shè)置在卡緊套中(2),卡緊套(2)的頂端固定有連接桿一(1),連接桿一(1)遠(yuǎn)離卡緊套(2)的一端穿過膜片一(20)與壓板一(21)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于頁巖氣開采過程中的低壓減壓裝置，其特征在于:所述腔室三(10)中設(shè)置有壓緊板二(11),膜片三(16)穿過壓緊板二(11),壓緊板二(11)設(shè)置在定位箱(14)的正上方，壓緊板二(11)設(shè)置在膜片二(17)的下方，連接桿二(13)穿過壓緊板二(11)中設(shè)置有壓緊板一(9),膜片二(17)穿過壓緊板一(9),壓緊板一(9)設(shè)置在壓緊板二(11)的上方，彈簧二(8)的兩端分別與壓緊板一(9)的頂端和腔室三(10)的內(nèi)壁頂端接觸，壓緊板一(9)的底端凸出設(shè)置在壓緊板二(11)的頂端面正上方。
【文檔編號】E21B43/12GK204186361SQ201420603238
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】呂國祥, 黃勇斌, 劉歡, 王愛利, 史文奇, 王維, 左虎, 史茵 申請人:成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司