本實(shí)用新型屬于礦山工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種煤巖軟化活性壓裂裝置。

背景技術(shù)：

我國煤礦主要采用井工開采，開采條件復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境惡劣、致災(zāi)因子多，特別是高應(yīng)力、低透氣性和含硬夾矸(結(jié)核)煤巖的機(jī)械化開采、瓦斯抽采、沖擊災(zāi)害及煤塵防治等難以取得成效。煤巖滲透率主要取決于介質(zhì)的孔隙率、內(nèi)部裂紋幾何性質(zhì)、裂隙分形維數(shù)、內(nèi)部的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)和孔隙壓力等，這些被認(rèn)為是影響煤巖滲透率的主要因素，其中前三個為直接因素，應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)和孔隙壓力通過改變巖石內(nèi)部孔隙和裂隙而影響滲透率。

水力壓裂和爆破致裂技術(shù)是煤巖增透的有效途徑，雖能整體卸壓增透，一定程度的提高煤層的透氣性和破碎率，但是其適用性差、工藝復(fù)雜、工作量大，更重要的是這些措施不能解決低滲煤巖的疏水性，不能增強(qiáng)低滲煤巖的滲透性和軟化性。具體體現(xiàn)在：水力壓裂技術(shù)通過加壓泵把壓裂液壓入鉆孔來壓裂煤巖，此種方式由于泵的排量和其工藝特點(diǎn)的限制，其壓力上升時間太長，加載速度慢，峰值壓力低，所以只能形成一條垂直最小主應(yīng)力方向的裂紋，此裂紋易于沿著原生軟弱面擴(kuò)展，不易生成垂直于層面的新裂紋，使裂紋不易相互溝通，故不能顯著增加煤巖的透氣性。即使高壓水能夠壓裂煤體，隨著裂隙體積的增加，壓裂液的壓力也不斷降低，快速喪失壓裂作用效力。另外壓裂夜比例也難以控制，分布也不均勻，煤巖的親水性等也會影響煤巖的透氣性，其壓裂設(shè)備復(fù)雜，成本費(fèi)用也高，故不適應(yīng)于提高瓦斯排放。爆破致裂技術(shù)是將煤礦需用安全炸藥或高能炸藥置于鉆孔，用炮泥封堵實(shí)施爆破，此方式壓力上升時間短，峰值壓力高，可產(chǎn)生無數(shù)短縫，但由于其爆炸壓力遠(yuǎn)高于圍巖的屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致鉆孔壁嚴(yán)重破碎垮塌，形成殘余壓力區(qū)“應(yīng)力籠”，從而降低了滲透率。其它水力擠壓措施，包括：水力擠出，位于應(yīng)力集中帶以外的卸壓帶，適用于軟煤，通過松動煤巖卸壓增透，不能用水力壓裂原理解釋；水力割縫，通過高壓水射流在煤巖中割縫卸壓增透；高壓注水，類似于水力壓裂，但注水壓力與注水量有限，不能開啟大的裂縫或使裂縫有效延伸、貫通。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，通過將防塵水壓裂液或超臨界CO₂活性壓裂液作為待壓裂煤巖的壓裂液，投入成本較低，且壓裂效果好，壓裂液氣液兩相循環(huán)轉(zhuǎn)化能夠持續(xù)增加壓裂能量，實(shí)現(xiàn)良好的壓裂效果，有效防止了煤巖中粘土礦物的膨脹，減少了壓裂液對地層的傷害，進(jìn)而提高待壓裂煤巖的滲透性，并且施工過程易于控制。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：包括輸送機(jī)構(gòu)和與所述輸送機(jī)構(gòu)連通的壓裂機(jī)構(gòu)，所述輸送機(jī)構(gòu)包括管道以及依次設(shè)置在管道上的供應(yīng)單元、動力單元和調(diào)節(jié)單元，所述壓裂機(jī)構(gòu)設(shè)置在管道的輸出端；

所述供應(yīng)單元包括第一反應(yīng)器，所述第一反應(yīng)器上設(shè)置有壓裂劑進(jìn)液管和防塵水進(jìn)液管，所述調(diào)節(jié)單元包括單向閥和與單向閥連通的三通接頭；

所述壓裂機(jī)構(gòu)包括與管道連通且伸入到待壓裂煤巖壓裂孔內(nèi)的壓裂管和設(shè)置在所述壓裂管上的封孔器，所述封孔器包括設(shè)置在壓裂孔內(nèi)的第一封孔膠囊和第二封孔膠囊。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：還包括與第一反應(yīng)器連通的第二反應(yīng)器，所述第二反應(yīng)器上設(shè)置有超臨界液體CO₂進(jìn)液管。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：所述動力單元為高壓壓裂泵，所述高壓壓裂泵的額定壓力為80MPa～120MPa，所述高壓壓裂泵的流量為6m³/h～14m³/h。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：所述壓裂管位于第一封孔膠囊和第二封孔膠囊之間的管路為所述壓裂管的釋放段，所述釋放段上設(shè)置有多個釋放孔，多個所述釋放孔在所述釋放段上呈螺旋線布設(shè)，所述釋放段與壓裂孔的內(nèi)壁之間設(shè)置有空腔，注液管一端裸露在壓裂孔外，注液管另一端穿過第一封孔膠囊伸入到所述空腔內(nèi)。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：所述管道為鋼絲纏繞膠管，所述鋼絲纏繞膠管的直徑為30mm～135mm，所述鋼絲纏繞膠管的抗壓強(qiáng)度均大于120MPa；

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：所述三通接頭的兩個接頭均與所述管道連通，三通接頭的另外一個接頭處設(shè)置有手動調(diào)壓開關(guān)。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：所述管道上還設(shè)置有用于釋放所述管道壓力的釋放器。

上述一種煤巖軟化活性壓裂裝置，其特征是：還包括對所述動力單元的壓力和流量進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括控制器和為控制器供電的電源模塊，所述控制器的輸入端連接有壓力監(jiān)測模塊和流量監(jiān)測模塊，所述控制器的輸出端連接有顯示模塊，所述電源模塊與所述控制器之間串接有通電控制開關(guān)。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、所采用的煤巖軟化活性壓裂裝置結(jié)構(gòu)簡單且制作簡便，投入成本較低。

2、所采用的煤巖軟化活性壓裂裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，包括輸送機(jī)構(gòu)和與所述輸送機(jī)構(gòu)連接的壓裂機(jī)構(gòu)，所述輸送機(jī)構(gòu)包括管道、依次設(shè)置在管道上的動力單元、調(diào)節(jié)單元以及連接在所述管道入口處的供應(yīng)單元，所述壓裂機(jī)構(gòu)連接在所述管道的出口，連接簡便。

3、所采用的壓裂液為壓裂劑與防塵水混合的防塵水壓裂液，或者為防塵水壓裂液和超臨界液體CO₂混合的超臨界CO₂活性壓裂液，投入成本較低，且壓裂效果好，壓裂液氣液兩相循環(huán)轉(zhuǎn)化能夠持續(xù)增加壓裂能量，實(shí)現(xiàn)良好的壓裂效果。壓裂液注入煤巖壓裂孔，壓裂過程中一部分受熱膨脹汽化，使壓裂壓力繼續(xù)增加，壓裂裂隙得以不斷延伸；隨著壓裂液汽化，吸熱量的增加，部分壓裂液轉(zhuǎn)變?yōu)榈驼扯鹊乃裟ぃM(jìn)入煤巖裂隙起到支撐劑的作用，有效的防止壓裂裂隙的閉合，且壓裂液的三態(tài)循環(huán)轉(zhuǎn)化促進(jìn)壓裂壓力持續(xù)增加，使煤巖的壓裂裂隙范圍不斷擴(kuò)展，直至壓裂液多數(shù)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，或游離態(tài)存在于煤巖裂隙或競爭吸附于煤巖；面活性劑溶解于水，并與水反應(yīng)生成弱酸性的碳酸，該反應(yīng)可以降低壓裂液的pH值，有效防止了煤巖中粘土礦物的膨脹，減少了壓裂液對地層的傷害，進(jìn)而提高待壓裂煤巖的滲透性；同時，煤巖軟化活性壓裂裝置對煤巖進(jìn)行壓裂的施工工藝相對于水力壓裂簡單，同時對煤巖具有較好的降溫效果，并促進(jìn)煤巖CH₄分解吸收，有效防止安全事故的發(fā)生。

4、該裝置不僅可用于高應(yīng)力、低透氣性和含硬夾矸(結(jié)核)煤巖的壓裂，而且還可用于沖擊災(zāi)害防治、瓦斯抽采等方面。

5、該裝置設(shè)計合理且施工簡便、使用效果好，具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：第一、施工效率高：在封孔之前進(jìn)行預(yù)壓，使壓裂孔內(nèi)產(chǎn)生定向裂隙，有效地控制引導(dǎo)壓裂孔中壓裂液壓裂方向，有利于煤巖的軟化壓裂，提高煤巖的滲透性；第二、成本低：壓裂完成后，進(jìn)行泄壓，將煤巖軟化活性壓裂裝置中的壓裂液進(jìn)行回收，同時煤巖軟化活性壓裂裝置均可重復(fù)利用，節(jié)約成本，節(jié)約資源；第三、施工質(zhì)量可控制，控制壓裂液制備過程中的混合時間及流量，保證壓裂液的質(zhì)量；通過監(jiān)測單元能夠控制調(diào)整動力單元對壓裂液施加的壓力，同時通過對檢測孔孔內(nèi)是否滲入的壓裂液或者采用便攜式氣體質(zhì)量濃度檢測儀判斷壓裂是否的終止；第四、施工安全性高，第一封孔膠囊和第二封孔膠囊之間的壓裂管為壓裂管的釋放段，釋放段上設(shè)置有多個釋放孔，多個釋放孔在釋放段上呈螺旋線布設(shè)；第一封孔膠囊上套設(shè)有注液管，注液管的一端設(shè)置在壓裂孔的孔口，另一端設(shè)置在第一封孔膠囊和第二封孔膠囊之間，對第一封孔膠囊與第二封孔膠囊之間的部分進(jìn)行密封，采用雙封孔膠囊(第一封孔膠囊和第二封孔膠囊之間)+封孔漿液的形式進(jìn)行封孔，目的在于對壓裂孔內(nèi)的壓裂液進(jìn)行保壓(使壓裂孔內(nèi)的壓力可以持續(xù)升高)，防止壓力升高時壓裂液從壓裂孔內(nèi)溢出，對周圍的作業(yè)人員造成傷害。

綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，能簡便、有效完成煤巖軟化壓裂的施工過程，并且施工過程易于控制。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的使用狀態(tài)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的使用狀態(tài)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型中監(jiān)測單元的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說明:

1-1—第一反應(yīng)器； 1-2—第二反應(yīng)器； 2—壓裂劑進(jìn)液管；

3-1—防塵水進(jìn)液管； 3-2—超臨界液體CO₂進(jìn)液管；

4—高壓壓裂泵； 5—管道； 6—壓裂管；

7-1—第一封孔膠囊； 7-2—第二封孔膠囊； 8—注液管；

9—單向閥； 10—三通接頭； 11—快速接頭；

12—釋放器； 13—壓裂孔； 14—檢測孔；

15—待壓裂煤巖； 16—壓力監(jiān)測模塊； 17—流量監(jiān)測模塊；

18—控制器； 19—電源模塊； 20—通電控制開關(guān)；21—顯示模塊。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型一種煤巖軟化活性壓裂裝置通過實(shí)施例1和實(shí)施例2進(jìn)行詳細(xì)描述：

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示的一種煤巖軟化活性壓裂裝置，包括輸送機(jī)構(gòu)和與所述輸送機(jī)構(gòu)連通的壓裂機(jī)構(gòu)，所述輸送機(jī)構(gòu)包括管道5以及依次設(shè)置在管道5上的供應(yīng)單元、動力單元和調(diào)節(jié)單元，所述壓裂機(jī)構(gòu)設(shè)置在管道5的輸出端；

所述供應(yīng)單元包括第一反應(yīng)器1-1，所述第一反應(yīng)器1-1上設(shè)置有壓裂劑進(jìn)液管2和防塵水進(jìn)液管3-1，所述調(diào)節(jié)單元包括單向閥9和與單向閥9連通的三通接頭10；

所述壓裂機(jī)構(gòu)包括與管道5連通且伸入到待壓裂煤巖15壓裂孔13內(nèi)的壓裂管6和設(shè)置在所述壓裂管6上的封孔器，所述封孔器包括設(shè)置在壓裂孔13內(nèi)的第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2。

本實(shí)施例中，壓裂劑與防塵水在第一反應(yīng)器1-1中進(jìn)行混合后，通過管道5進(jìn)入動力單元，動力單元對壓裂液進(jìn)行加壓后，壓裂液通過管道5進(jìn)入壓裂管6，對待壓裂煤巖15進(jìn)行壓裂，使煤巖軟化，進(jìn)而提高煤巖的滲透性。

本實(shí)施例中，壓裂劑采用專利號為201010107229.7的發(fā)明專利申請《一種煤巖軟化活性壓裂劑》中所公開的煤巖軟化活性壓裂劑，所述防塵水為生活用水或采煤區(qū)處理過的廢棄水。

煤巖軟化活性壓裂裝置對煤巖進(jìn)行壓裂對于水力壓裂，對煤巖具有較好的降溫效果，并促進(jìn)煤巖CH₄分解吸收等優(yōu)勢，有效的防止瓦斯爆炸，減少煤礦事故保護(hù)礦工人身安全。

實(shí)際使用時，所述動力單元設(shè)置在所述管道5的輸入端。

實(shí)際使用時，第一反應(yīng)器1-1(例如釜式反應(yīng)器和噴射反應(yīng)器)為用于實(shí)現(xiàn)液—液反應(yīng)過程的裝置。

實(shí)際使用時，壓裂管6采用內(nèi)徑為50mm、壁厚5mm的無縫鋼管。

實(shí)際使用時，管道5與壓裂管6通過快速接頭11連接。

所述運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和壓裂機(jī)構(gòu)均以移動槽車或移動罐車為操作平臺，當(dāng)需要對待壓裂煤巖15進(jìn)行壓裂時，將煤巖軟化活性壓裂裝置在移動槽車或移動罐車的操作平臺上進(jìn)行連接，連接完成后將移動槽車或移動罐車移動至待壓裂煤巖15工作面對待壓裂煤巖15進(jìn)行壓裂，施工方便且靈活性強(qiáng)。

本實(shí)施例中，以壓裂劑和防塵水混合反應(yīng)后的防塵水壓裂液作為壓裂待壓裂煤巖15的媒質(zhì)，采用移動槽車或移動罐車將防塵水壓裂液運(yùn)輸至礦井下，應(yīng)用高壓壓裂泵4將防塵水壓裂液注入壓裂孔13，且對壓裂孔13中防塵水壓裂液進(jìn)行施壓，在預(yù)壓產(chǎn)生的定向壓裂裂隙弱面內(nèi)對壓裂孔13的孔壁面產(chǎn)生內(nèi)壓作用，導(dǎo)致定向壓裂裂隙弱面發(fā)生擴(kuò)展、延伸、以至相互之間發(fā)生連接貫通，形成相互交織的貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對煤巖硬度系數(shù)大且含硬夾矸(結(jié)核)煤巖的安全壓裂，增加煤巖的裂隙發(fā)育，達(dá)到提高煤巖滲透率、礦井增產(chǎn)和提高塊煤產(chǎn)出率的目的。

本實(shí)施例中，所述動力單元為高壓壓裂泵4，所述高壓壓裂泵4的額定壓力為80MPa～120MPa，所述高壓壓裂泵4的流量范圍為6m³/h～14m³/h。

本實(shí)施例中，所述壓裂管6位于第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2之間的管路為所述壓裂管6的釋放段，所述釋放段上設(shè)置有多個釋放孔，多個所述釋放孔在所述釋放段上呈螺旋線布設(shè)，所述釋放段與壓裂孔13的內(nèi)壁之間設(shè)置有空腔，注液管8一端裸露在壓裂孔13外，注液管8另一端穿過第一封孔膠囊7-1伸入到所述空腔內(nèi)。

實(shí)際使用時，在對壓裂孔13進(jìn)行壓裂前，對壓裂孔13進(jìn)行封孔，首先對第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2充氣，然后對所述空腔進(jìn)行密封，密封的方式有兩種：釋放孔和注液管8，采用釋放孔進(jìn)行注液時，密封漿液為防塵水壓裂液，使用方便；采用注液管8進(jìn)行注液時，密封漿液為具有密封性、親水性良好的漿液，也可為防塵水壓裂液。

實(shí)際使用時，所述第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2上均有自鎖功能，當(dāng)對第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2充氣時，第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2內(nèi)的氣體壓力均達(dá)到5MPa時，第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2的自鎖功能開啟，停止對第一封孔膠囊和第二封孔膠囊7-2進(jìn)行充氣。

注液管8的作用：一是對所述空腔進(jìn)行密封；二是泄壓時排出所述空腔內(nèi)的密封漿液。

對壓裂孔13進(jìn)行封孔的目的：采用雙封孔膠囊(第一封孔膠囊7-1和第二封孔膠囊7-2)+封孔漿液的形式進(jìn)行封孔，目的在于對壓裂孔13內(nèi)的防塵水壓裂液進(jìn)行保壓(使壓裂孔13內(nèi)的壓力可以持續(xù)升高)，防止防塵水壓裂液的壓力升高時防塵水壓裂液從孔內(nèi)溢出，對周圍的作業(yè)人員造成傷害。

同時，封孔器的封孔強(qiáng)度必須大于壓裂過程中產(chǎn)生的最大反沖力，最大反沖力按下式計算：F_max＝0.25πD2P×10^-3，式中：F_max—最大反沖力，單位為kN；D—鉆孔直徑，單位為mm；P—高壓壓裂泵的額定壓力，單位為MPa。

實(shí)際使用時，對待壓裂煤巖15的壓裂孔13可通過分段壓裂和全段壓裂兩種壓裂方式：

當(dāng)分段壓裂時，通過第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2之間的距離及第二封孔膠囊7-2與壓裂孔13孔底之間的距離進(jìn)行分段控制，根據(jù)實(shí)際壓裂孔13的壓裂需求，設(shè)置第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2后，對設(shè)置第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2后充氣，密封所述釋放段與壓裂孔13的內(nèi)壁之間設(shè)置的空腔，對第二封孔膠囊7-2到壓裂孔13孔底之間的部分進(jìn)行壓裂，此時的壓裂分段為：所述空腔、第二封孔膠囊7-2到壓裂孔13孔底之間的部分，所述空腔既作為密封段又作為壓裂段，實(shí)現(xiàn)了對待壓裂煤巖15的壓裂孔13的分段壓裂；

當(dāng)全段壓裂時，將第一封孔膠囊7-1與第二封孔膠囊7-2設(shè)置在壓裂孔13的孔口處，對所述空腔進(jìn)行密封后，對第二封孔膠囊7-2到壓裂孔13孔底之間的部分進(jìn)行全段壓裂，此時所述空腔僅作為密封段。

本實(shí)施例中，所述管道5為鋼絲纏繞膠管，所述鋼絲纏繞膠管的直徑為30mm～135mm，所述鋼絲纏繞膠管的抗壓強(qiáng)度均大于120MPa。

所述三通接頭10的兩個接頭均與所述管道5連接，另外一個接頭處設(shè)置有手動調(diào)壓開關(guān)。

實(shí)際使用時，所述管道5的直徑為30mm～135mm的鋼絲纏繞膠管，目的是增加管道5的強(qiáng)度，防止在壓裂過程中由于防塵水壓裂液的壓力導(dǎo)致管道5的爆裂。

所述三通接頭10的兩個接頭均與管道5連通，另外一個接頭處設(shè)置有手動調(diào)壓開關(guān)，在壓裂過程中，手動調(diào)壓開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，防塵水壓裂液通過管道5進(jìn)入壓裂管6對待壓裂煤巖15進(jìn)行壓裂，壓裂結(jié)束后，打開手動調(diào)壓開關(guān)對管道5內(nèi)的防塵水壓裂液進(jìn)行泄壓后排出管道5的防塵水壓裂液。

本實(shí)施例中，所述管道5上還設(shè)置有用于釋放所述管道5壓力的釋放器12。

實(shí)際使用時，所述釋放器12設(shè)置在供應(yīng)單元與所述動力單元之間的管道5上，釋放器12的作用是當(dāng)壓裂完成后，打開釋放器12使管道5中防塵水壓裂液的壓力進(jìn)行釋放，便于防塵水壓裂液的回收。

本實(shí)施例中，所述壓裂劑進(jìn)液管2設(shè)置有控制所述壓裂劑進(jìn)液管2壓力和流量的控制閥，所述防塵水進(jìn)液管3-1設(shè)置有控制所述防塵水進(jìn)液管3-1壓力和流量的控制閥。

所述壓裂劑進(jìn)液管2、防塵水進(jìn)液管3-1處設(shè)置控制壓力和流量的控制閥目的是控制壓裂劑和防塵水的壓力和流量，以保證壓裂劑和防塵水在第一反應(yīng)器1-1中的含量和反應(yīng)時間，最終得到所需質(zhì)量濃度的防塵水壓裂液。

實(shí)際使用時，供應(yīng)單元與所述動力單元之間的管道5上同樣設(shè)置有控制閥，能夠根據(jù)實(shí)際施工時，在待壓裂煤巖15壓裂開始或終止時，控制壓裂劑和防塵水的供給。

如圖5所示的一種煤巖軟化活性壓裂裝置，還包括對所述動力單元的壓力和流量進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括控制器18和為控制器18供電的電源模塊19，所述控制器18的輸入端連接有壓力監(jiān)測模塊16和流量監(jiān)測模塊17，所述控制器18的輸出端連接有顯示模塊21，所述電源模塊19與所述控制器18之間串接有通電控制開關(guān)20。

在實(shí)際施工過程中，所述壓力監(jiān)測模塊16能夠?qū)Ω邏簤毫驯?的壓力和流量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，在對所述高壓壓裂泵4進(jìn)行試壓和對壓裂孔進(jìn)行壓裂時，保證高壓壓裂泵4內(nèi)的試壓壓力大于或等于高壓壓裂泵4的額定壓力；通過所述流量監(jiān)測模塊17監(jiān)測所述高壓壓裂泵4內(nèi)防塵水壓裂液的流量，保證對壓裂孔13進(jìn)行壓裂時防塵水壓裂液的供給。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是：如圖3、圖4所示的一種煤巖軟化活性壓裂裝置，所采用的煤巖軟化活性壓裂裝置中，所述供應(yīng)單元與第一反應(yīng)器1-1連通的第二反應(yīng)器1-2，所述第一反應(yīng)器1-1上設(shè)置有壓裂劑進(jìn)液管2和防塵水進(jìn)液管3-1，所述第二反應(yīng)器1-2上設(shè)置有超臨界液體CO₂進(jìn)液管3-2。

實(shí)際使用時，第一反應(yīng)器1-1(例如釜式反應(yīng)器或噴射反應(yīng)器)和第二反應(yīng)器1-2(例如釜式反應(yīng)器或噴射反應(yīng)器)均為用于實(shí)現(xiàn)液—液反應(yīng)過程的裝置。

本實(shí)施例中，所述壓裂劑進(jìn)液管2設(shè)置有控制所述壓裂劑進(jìn)液管2壓力和流量的控制閥，所述防塵水進(jìn)液管3-1設(shè)置有控制所述防塵水進(jìn)液管3-1壓力和流量的控制閥，所述超臨界液體CO₂進(jìn)液管3-2設(shè)置有控制所述超臨界液體CO₂進(jìn)液管3-2壓力和流量的控制閥。

所述壓裂劑進(jìn)液管2、防塵水進(jìn)液管3-1處設(shè)置控制壓力和流量的控制閥目的是控制壓裂劑和防塵水的壓力和流量，以保證壓裂劑和防塵水在第一反應(yīng)器1-1中的含量和反應(yīng)時間，最終得到所需質(zhì)量濃度的防塵水壓裂液，所述超臨界液體CO₂進(jìn)液管3-2設(shè)置有控制所述超臨界液體CO₂進(jìn)液管3-2壓力和流量的控制閥，目的是控制超臨界液體CO₂的壓力和流量，以保證防塵水壓裂劑和超臨界液體CO₂在第二反應(yīng)器1-2中的含量和反應(yīng)時間，最終得到所需質(zhì)量濃度的超臨界CO₂活性壓裂液。

本實(shí)施例中，壓裂劑與防塵水在第一反應(yīng)器1-1中進(jìn)行均勻混合后，得到防塵水壓裂液，然后將得到的防塵水壓裂液和超臨界液體CO₂在第二反應(yīng)器1-2中進(jìn)行均勻混合后，得到超臨界CO₂活性壓裂液，超臨界CO₂活性壓裂液通過管道5進(jìn)入動力單元，動力單元對壓裂液進(jìn)行加壓后，壓裂液通過管道5進(jìn)入壓裂管6，對待壓裂煤巖15進(jìn)行壓裂，使煤巖軟化，進(jìn)而提高煤巖的滲透性。

超臨界CO₂活性壓裂液在待壓裂煤巖15中擴(kuò)散能力強(qiáng)，滲透能力強(qiáng)，容易產(chǎn)生大量的微裂隙網(wǎng)絡(luò)，能夠提高滲透性和CH₄驅(qū)氣能力，降低超臨界CO₂活性壓裂液的敏感度，減少了超臨界CO₂活性壓裂液的所需量，降低了超臨界液體CO₂的需求量，防止了煤巖壓裂導(dǎo)致的溫室氣體的二次排放污染，同時，能夠預(yù)防沖擊災(zāi)害，降低煤塵、防止瓦斯和煤巖自燃發(fā)火等。

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)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。