一种双路供液的自增压封隔器及水压致裂设备

本技术属于水压致裂设备，涉及一种双路供液的自增压封隔器及水压致裂设备。

背景技术：

1、水压致裂技术广泛应用于地质勘探、油气开采及岩土工程领域，其核心部件封隔器的性能直接决定压裂作业的效果与安全。目前，传统的水压致裂设备主要依赖单一供液/水通道对封隔器进行加压膨胀，以实现对钻孔目标段（压裂段）的密封隔离。然而，此类结构在实际应用中暴露出显著缺陷：单路供液/水方式下，前、后封隔器的膨胀过程难以同步，容易因压力传递滞后或分配不均导致封隔器与孔壁贴合不紧密，产生密封失效点，致使压裂液泄漏，严重影响压裂压力的有效建立与维持。

2、为解决上述问题，现有技术中虽已出现采用双路供液/水的水压致裂设备，但封隔器的增压驱动方式仍多依赖于外部高压泵直接提供持续高压液流。这种方式不仅能耗较高，且对泵送压力的稳定性要求极为苛刻。在复杂多变的地层条件下，外部泵压的微小波动易导致封隔器膨胀状态不稳定，从而削弱密封的可靠性。

3、因此，亟待研发一种新型的封隔器及水压致裂设备，在较低外部输入压力下，实现封隔器快速、稳定且同步的膨胀密封，从而有效提升水压致裂作业的可靠性、适应性与经济效益。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种双路供液的自增压封隔器及水压致裂设备，在较低外部输入压力下，实现封隔器快速、稳定且同步的膨胀密封。

2、本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：

3、一种双路供液的自增压封隔器，包括：

4、管件，其内部设置为中空腔体，中空腔体连通有第一通道，管件的中间位置开设与中空腔体连通的溢流孔；

5、第一管路，与中空腔体连通；

6、前囊体，设置于管件的前端；

7、后囊体，设置于管件的后端；

8、第二管路，经第二通道连通前囊体和后囊体；

9、压差组件，包括连通的第一滑动腔和第二滑动腔，第一滑动腔内滑动配合有第一增压活塞，第二滑动腔内滑动配合有第二增压活塞，第一增压活塞经过渡件连接第二增压活塞，第一增压活塞的外端面面积大于第二增压活塞的外端面面积；

10、其中，第一通道与第一滑动腔的外端连通，第二通道与第二滑动腔的外端连通。

11、优选的，第二增压活塞的外端面与第二滑动腔的外端之间连接有复位弹簧。

12、优选的，所述压差组件包括支撑体，所述支撑体位于管件与前囊体和/或后囊体之间，支撑体内开设第一滑动腔和第二滑动腔。

13、优选的，所述管件的前端设置与中空腔体连通的接口，第一管路与接口连通。

14、优选的，所述管件包括两节套管件和一节花管件，溢流口为花管件上的开口，一节花管件的两端分别连接一节套管件，一节套管件上设置前囊体，另一节套管件上设置后囊体，至少一节套管件上开设分别与中空腔体及第一通道连通的管路。

15、优选的，花管件与套管件之间经管接头装配连接。

16、优选的，所述第一管路连接有第一压力泵，第一压力泵用于向第一管路供给设定压强的压裂液；所述第二管路连接有第二压力泵，第二压力泵用于向第二管路供给设定压强的压裂液。

17、优选的，所述第一管路上连接有第一压力表和/或第一压力传感器；所述第二管路上连接有第二压力表和/或第二压力传感器。

18、优选的，所述第二管路上连接有截止阀。

19、一种水压致裂设备，所述水压致裂设备设置上述的双路供液的自增压封隔器。

20、本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

21、如上所述，本实用新型提供的双路供液的自增压封隔器及水压致裂设备，通过其独特的双路供液与自增压结构设计，实现了如下技术效果：

22、1、本实用新型实现封隔器的快速、稳定且同步膨胀密封，通过设置独立连通的第二管路及第二通道，能够向前、后囊体同时供给压裂液，有效避免了单路供液方式下的压力传递滞后与分配不均问题，从而确保了前、后封隔器的膨胀过程基本同步。结合压差组件的自增压作用，可在较低的初始外部供液压力下，驱动封隔器囊体实现二次快速膨胀，使其与钻孔内壁紧密、稳定贴合，显著提升了密封的可靠性与建立速度。

23、2、本实用新型降低对外部高压泵的依赖与能耗，创造性地引入了面积不等的第一增压活塞与第二增压活塞构成的压差组件。利用第一通道与第二通道之间的较小压差，通过活塞面积差放大为作用于封隔器囊体的更大推力。这使得封隔器的最终膨胀密封压力主要来源于设备内部的自增压效应，而非完全依赖外部高压泵持续提供极高压力。因此，大幅降低了对第一压力泵、第二压力泵输出压力的要求与稳定性依赖，减少了设备能耗，提升了系统在复杂地层条件下的适应性与经济性。

24、3、本实用新型提升压裂作业的可靠性及密封维持能力，在完成封隔器初步膨胀后，通过压差组件实现的二次增压，能够使囊体获得持续、稳定的高接触压力，从而在压裂段建立高压时，能更有效地抵抗压裂液的冲击与压力波动，防止密封失效和压裂液泄漏。这确保了压裂段内的高压环境能够被有效建立和维持，直接提升了水压致裂作业的成功率与效果。

25、综上所述，本实用新型在较低外部输入压力下，有效实现了封隔器的快速、同步、稳定膨胀与可靠密封，降低了对高压泵送的依赖，提高了水压致裂作业的整体效率、安全性和经济性。

1.一种双路供液的自增压封隔器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

7.根据权利要求1至6任一项所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的双路供液的自增压封隔器，其特征在于，

10.一种水压致裂设备，其特征在于，所述水压致裂设备设置权利要求1至9任一项所述的双路供液的自增压封隔器。