CN114961682B - 一种水力压裂装置及其压裂施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力压裂装置及其压裂施工方法，包括，至少两个封隔器，所述封隔器安装在钻孔内，相邻的封隔器之间通过高压管相串联连通，其中至少一个封隔器通过高压管与第一高压水源相连通，还包括：空心钢管，沿着所述钻孔延伸方向依次穿设所述封隔器，且两端均穿出所述封隔器形成第一伸出端和第二伸出端，相邻两个封隔器之间的空心钢管配置有与钻孔相连通的水孔，所述第一伸出端与第二高压水源相连通，所述第二伸出端与单向阀相联接，使得当空心钢管的内部水压力小于封隔器以外的钻孔内的水压力时，所述单向阀导通。该水力压裂装置能够实现钻孔内高压水的卸压，防止封隔器冲出，避免造成水力压裂装置的损坏和对人员造成安全威胁。

Description

一种水力压裂装置及其压裂施工方法

技术领域

本发明涉及煤岩开采技术领域，尤其涉及一种水力压裂装置及其压裂施工方法。

背景技术

水力压裂技术来源于石油行业，其基本原理为：将高压流体注入煤岩层中，从而产生裂缝或使天然裂缝扩展，形成人工裂缝网络，从而达到改造岩层结构，达到煤层或储层增透、煤矿坚硬顶板治理、切顶卸压、冲击地压防治等目的。与传统爆破技术相比，水力压裂技术具备着工程量小、安全性高、污染小、成本低、作业场地需求小等优点，不仅在油气开采、地应力测量、地热资源开发等领域广泛使用，也逐渐在矿业工程中推广使用。

矿山及隧道水力压裂技术通常为有单封压裂和双封压裂。单封压裂主要采用单个胶囊，将钻孔封住，可压裂封孔器前端的所有钻孔部分；双封压裂采用封隔器，首先将两个胶囊膨胀，然后压裂两个胶囊中间的钻孔部分，并且分段移动，将厚硬岩层分段压裂。

由于单封压裂方法，一个钻孔只能压裂一次，产生的裂缝数量达不到技术要求，因此已经逐渐淘汰。由于双封压裂可针对厚硬岩层分段、分层压裂，并且可精准压裂坚硬的岩层，因此，其应用范围更为广泛。

目前应用较为广泛的是采用封隔器的双封压裂方法。由于使用封隔器压裂可按照设计固定在钻孔的任何位置，实现了坚硬煤岩层的精准压裂；同时封隔器可以在同一个钻孔内的上一段压裂技术后，顺序移动至下一段，依次进行。从而将厚硬岩层分段压裂，大大提高了压裂效果。由于双封压裂可针对厚硬岩层分段、分层压裂，并且可精准压裂坚硬的岩层，因此，其应用范围也更为广泛。但是，双封水力压裂施工过程中，普遍存在封隔器冲孔的现象，即封隔器在钻孔里段高水压作用下，将封隔器连同注水钢管高速推出，容易造成钢管和封隔器损坏，甚至对人员造成安全威胁。

发明内容

本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种水力压裂装置及其压裂施工方法，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。

本发明的一个目的在于提出一种水力压裂装置，包括，

封隔器，包括至少两个膨胀胶囊，所述膨胀胶囊安装在钻孔内，相邻的膨胀胶囊之间通过高压管相串联连通，其中至少一个膨胀胶囊通过高压管与第一高压水源相连通，还包括：

空心钢管，沿着所述钻孔延伸方向依次穿设所述膨胀胶囊，且两端均穿出所述膨胀胶囊形成第一伸出端和第二伸出端，相邻两个膨胀胶囊之间的空心钢管配置有与钻孔相连通的水孔，所述第一伸出端与第二高压水源相连通，所述第二伸出端与单向阀相联接，使得当空心钢管的内部水压力小于封隔器以外的钻孔内的水压力时，所述单向阀导通。

在该技术方案中，在压裂施工时，由第一高压水源向膨胀胶囊内注水使得膨胀胶囊发生膨胀，使得相邻两个膨胀胶囊之间的钻孔形成密闭空间，然后由第二高压水源向空心钢管内注水，高压水由水孔向密闭空间排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管内部的水压大于外部钻孔内的压力，单向阀关闭；待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管注水，空心钢管内的水压力逐渐降低，当空心钢管中的水压力降至零时，单向阀被打开，钻孔中由岩层内反流的高压水经单向阀向外流出直至空心钢管和钻孔内的水压力均降低至0Mpa；打开封隔器的泄压阀，封隔器卸压收缩，将水力压裂装置移动至钻孔的下一段并重复上述操作直至压裂完成；该水力压裂装置能够实现钻孔内高压水的卸压，防止封隔器冲出，避免造成水力压裂装置的损坏和对人员造成安全威胁。

另外，根据本发明的水力压裂装置及其施工方法，还可以具有如下技术特征：

在本发明的一个示例中，所述单向阀包括：

阀体，内部具有导腔，且导腔的两端具有敞开的第一端口和第二端口；

阀球，适配在所述第二端口；

弹性件，其一端与所述导腔相联接，其另一端与所述阀球相联接，使得所述阀球具有由第一端口朝向第二端口运动的趋向力以封堵第二端口。

在本发明的一个示例中，所述导腔包括沿着第一方向依次连通的第一腔室和第二腔室，且第一腔室和第二腔室的连接处形成有凸起，使得所述第二腔室与所述第一腔室连接通的部分的外径小于所述阀球的外径。

在本发明的一个示例中，相邻两个膨胀胶囊之间的高压管为软管。

在本发明的一个示例中，所述水孔包括多个，且多个所述水孔沿着空心钢管的延伸方向间隔布置。

本发明的另一个目的在于提出一种如上述所述的水力压裂装置的施工方法，包括如下步骤：

S10：在岩层中开设钻孔；

S20：将预先装配的水力压裂装置安装在所述钻孔的指定位置，并通过高压管向膨胀胶囊内注入第一高压水源，膨胀胶囊发生膨胀，相邻的两个膨胀胶囊之间形成密闭空间；

S30：第二高压水源向所述空心钢管注水，高压水由水孔向密闭空间排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管内部的水压大于外部钻孔内的压力，单向阀关闭；

S40：待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管注水，打开安装在空心钢管末端主管路的泄压阀，空心钢管内的水压力逐渐降低，当空心钢管中的水压力降至零时，单向阀被打开，钻孔中由岩层内反流的高压水经单向阀向外流出直至空心钢管和钻孔内的水压力均降低至0Mpa；

S50：打开封隔器的泄压阀，封隔器卸压收缩，将水力压裂装置移动至钻孔的下一段并重复S20至S40步骤直至压裂完成。

在本发明的一个示例中，相邻两个膨胀胶囊之间的高压管为软管。

下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本发明的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为根据本发明实施例的现有技术中的水力压裂装置的结构示意图（膨胀胶囊膨胀前状态）；

图2为根据本发明实施例的现有技术中的水力压裂装置的结构示意图（膨胀胶囊膨胀后状态）；

图3为根据本发明实施例的现有技术中的水力压裂装置的结构示意图（冲孔状态）；

图4为根据本发明实施例的水力压裂装置的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的单向阀的结构示意图。

附图标记列表：

钻孔200；

密闭空间210；

现有水力压裂装置100’；

水力压裂装置100；

封隔器110；

高压管120；

空心钢管130；

第一伸出端131；

第二伸出端132；

水孔133；

单向阀140；

阀体141；

导腔142；

第一腔室1421；

第二腔室1422；

第一端口142A；

第二端口142B；

阀球143；

弹性件144；

凸起145；

实心封头150。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

水力压裂技术最早来源于石油行业，主要用于油气开发，目前已经逐渐在煤矿顶板治理、煤层增透、冲击地压防治、切顶卸压、原位地应力测量等方面取得广泛应用，在深部隧道及金属矿山岩爆治理、地热资源开发。地下气化、可燃冰开发等领域也有重要的应用前景。

煤矿中坚硬顶板的治理、综放工作面坚硬顶煤的促冒、冲击地压、低透气性煤层的瓦斯抽采等是制约煤矿安全高效开采的技术难题。解决这些技术难题的共性方法都涉及到煤岩体水力压裂技术，即通过在煤岩体中人工增加水压裂缝，进行结构改造，实现强度弱化、破裂块度化、渗透性改善等。近年来，岩巷机械化掘进及综采工作面遇断层或砾岩侵入都造成机械化截割效率降低，需要水力预裂以对坚硬岩体进行弱化处理。

水力压裂的基本原理为：首先在指定的煤层或者岩层中施工钻孔，采用高压泵将将高压水注入煤体或者岩体中，从而使原生节理。裂隙扩展或者产生新的裂缝，形成一定形态的水压裂缝。这不仅可解决煤矿中坚硬顶板的断裂/弱化、坚硬顶煤的促冒和块度控制、应力转移量控制、降低冲击地压危险性、煤层/储层压裂增透等技术难题，还可以通过水力压裂的技术实现待掘进岩巷及采煤工作面断层和侵入岩体的预裂软化，通过金属矿山矿体的缝网化预裂以提高矿体的块度控制、减少火工品的使用，保证煤及金属矿山的安全高效开采。

与传统爆破技术相比，水力压裂技术具备着工程量小、安全性高、污染小、成本低、作业场地需求小等优点。因此，水力压裂是矿山替代火药爆破的重要技术。

水力压裂的施工主要包括三个步骤：打孔—注水压裂—效果观测。而注水压裂环节中，首先应将连有高压管路的封孔装备送至钻孔200的制定位置，之后将封隔器110进行打压膨胀，达到封堵钻孔200的目的，再进一步开泵进行注水经过空心的封孔装置进入钻孔200，将煤体或者岩体压裂。

水力压裂施工中，封孔装置是极为关键的设备，因为其封孔效果、可靠性、操作效率直接决定着水力压裂实施效果。目前，压裂方式按照封孔方式的不同可分为单封压裂和双封压裂，单封压裂采用单个胶囊的封孔器进行封孔，即封孔器胶囊膨胀后，封孔器的前段单向阀140打开，随之高压水从封孔器的前段出水压裂钻孔200内部部分；现有水力压裂装置100’采用两个胶囊串联的封隔器110进行封孔，即封隔器110膨胀后，高压水进入两个已膨胀胶囊的中间部分，从而压裂钻孔200。由于单封压裂方法，一个钻孔200只能压裂一次，产生的裂缝数量达不到技术要求，因此已经逐渐淘汰。

目前应用较为广泛的现有水力压裂装置100’是采用封隔器110的双封压裂方法。由于使用封隔器110压裂可按照设计固定在钻孔200的任何位置，实现了坚硬煤岩层的精准压裂；同时封隔器110可以在同一个钻孔200内的上一段压裂技术后，顺序移动至下一段，依次进行。从而将厚硬岩层分段压裂，大大提高了压裂效果。由于双封压裂可针对厚硬岩层分段、分层压裂，并且可精准压裂坚硬的岩层，因此，其应用范围也更为广泛。

双封压裂具体施工过程中，如图1至图3所示，双封封隔器110有双水路：第一水路是连接封隔器110的胶囊与外界的手动泵，目的是采用手动泵打压的方式将封隔器110的胶囊膨胀；第二水路是连接封隔器110两胶囊中间的出水口与高压注水泵，目的是通过高压注水泵输出的高压水进入两个胶囊内部，促使岩层破裂。压裂时，高压水通过高压软管使封隔器110膨胀，使钻孔200两侧被封隔器110堵住，再通过空心钢管130注入高压水，通过空心钢管130的圆形小口处释放，进行水力压裂。卸压时，待钻杆中的水流尽，再将封隔器110卸压。

但是水力压裂施工过程中，由于封隔器110的端头通过实心封头150封堵，普遍存在封隔器110冲孔的现象，即封隔器110在钻孔200里段高水压作用下，将封隔器110连同注水钢管高速推出，容易造成钢管和封隔器110损坏，甚至对人员造成安全威胁。封隔器110发生冲孔行为的机制为：下段压裂的时候，裂缝导通钻孔200里段裂隙，通过里段的裂缝进入钻孔200里段。当压裂过程结束，岩层快速闭合迫使岩层中的高压水倒流，若此时封隔器110卸压胶囊收缩时，就会发生封隔器110及注水钢管飞出的冲孔现象。

如何消除这种水力压裂过程中防止封隔器110冲出的现象？最关键的是在封隔器110卸压收缩之前，提前将钻孔200里段积聚的岩层闭合返回的高压水提前释放，才能保证施工的安全。针对此，发明了一种新型的防冲孔的封孔装置。

根据本发明第一方面的一种水力压裂装置100，如图4、图5所示，包括，

封隔器110，包括至少两个膨胀胶囊111，所述膨胀胶囊111安装在钻孔200内，相邻的膨胀胶囊111之间通过高压管120相串联连通，其中至少一个膨胀胶囊111通过高压管120与第一高压水源相连通；钻孔200为一开设于岩层中的盲孔，通过在钻孔200内安装封隔器110，使得在封隔器110膨胀后钻孔内形成密闭空间。

还包括：空心钢管130，沿着所述钻孔200延伸方向依次穿设所述膨胀胶囊111，且两端均穿出所述膨胀胶囊111形成第一伸出端131和第二伸出端132，相邻两个膨胀胶囊111之间的空心钢管130配置有与钻孔200相连通的水孔133，所述第一伸出端131与第二高压水源相连通，所述第二伸出端132与单向阀140相联接，使得当空心钢管130的内部水压力小于封隔器110以外的钻孔200内的水压力时，所述单向阀140导通；否则，单向阀140是关闭的。需要指出的是，膨胀胶囊111与空心钢管130之间是彼此相互独立的，空心钢管130仅仅是穿设膨胀胶囊111，两者之间不存在导通联接的关系。

也就是说，在压裂施工时，由第一高压水源向膨胀胶囊111内注水使得膨胀胶囊111发生膨胀，使得相邻两个膨胀胶囊111之间的钻孔200形成密闭空间210，然后由第二高压水源向空心钢管130内注水，高压水由水孔133向密闭空间210排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管130内部的水压大于外部钻孔200内的水压力，单向阀140关闭；待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管130注水，空心钢管130内的水压力逐渐降低，当空心钢管130中的水压力降至零时，单向阀140被打开，钻孔200中由岩层内反流的高压水经单向阀140向外流出直至空心钢管130和钻孔200内的水压力均降低至0Mpa；打开封隔器110的泄压阀，封隔器110卸压收缩，将水力压裂装置100移动至钻孔200的下一段并重复上述操作直至压裂完成；该水力压裂装置100能够实现钻孔200内高压水的卸压，防止封隔器110冲出，避免造成水力压裂装置100的损坏和对人员造成安全威胁。

在本发明的一个示例中，所述单向阀140包括：

阀体141，内部具有导腔142，且导腔142的两端具有敞开的第一端口142A和第二端口142B；

阀球143，适配在所述第二端口142B；

弹性件144，其一端与所述导腔142相联接，其另一端与所述阀球143相联接，使得所述阀球143具有由第一端口142A朝向第二端口142B运动的趋向力以封堵第二端口142B；

也就是说，在由第二高压水源向空心钢管130内注水，高压水由水孔133向密闭空间210排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管130内部的水压大于外部钻孔200内的压力，在水压和弹性件144的作用下，阀球143始终与第二端口142B相抵止，单向阀140处于关闭状态；而待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管130注水，空心钢管130内的水压力逐渐降低，当空心钢管130中的水压力降至零时，钻孔200中由岩层内反流的高压推动阀球143向背离所述第二端口142B的第一端口142A方向运动，使得单向阀140处于被打开状态。

在本发明的一个示例中，所述导腔142包括沿着第一方向依次连通的第一腔室1421和第二腔室1422，且第一腔室1421和第二腔室1422的连接处形成有凸起145，使得所述第二腔室1422与所述第一腔室1421连接通的部分的外径小于所述阀球143的外径；

也就是说，阀球143的外径小于第一腔室1421的外径，使得所述阀球143能够在弹性件144的作用下沿着第一腔室1421的延伸方向作往复运动；由于凸起145的存在，阀球143的外径大于第二腔室1422与第一腔室1421连接处的内径，使得所述阀球143能够被凸起145所止挡，从而关闭导腔142；

具体地，在由第二高压水源向空心钢管130内注水，高压水由水孔133向密闭空间210排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管130内部的水压大于外部钻孔200内的压力，在水压和弹性件144的作用下，阀球143始终与凸起145相抵止，从而将导腔142关闭，使得单向阀140处于关闭状态；而待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管130注水，空心钢管130内的水压力逐渐降低，当空心钢管130中的水压力降至零时，钻孔200中由岩层内反流的高压推动阀球143向背离所述第二端口142B的第一端口142A方向运动，阀球143与凸起145相分离，从而将导腔142导通，使得单向阀140处于被打开状态。

在本发明的一个示例中，相邻两个膨胀胶囊111之间的高压管120为软管；作为优选地，高压管120的内径为4mm~6mm。

由于膨胀胶囊111在注入第一高压水源后会发生膨胀，而膨胀胶囊111是串联连通的，故而相邻两个膨胀胶囊111会先后膨胀，这样会导致两个膨胀胶囊111会发生形变偏差，从而使得连接两个膨胀胶囊111的高压管120发生移动和变形，通过在膨胀胶囊111之间设置高压软管，可以在相邻两个膨胀胶囊111之间形成柔性连接，避免由于两个膨胀胶囊111存在的膨胀滞后而对高压管120造成损坏。

在本发明的一个示例中，所述水孔133为长圆形结构；长圆形结构为选取圆上位于同一直线上的两点或选取圆上关于圆形对称的两端弧线，沿直线或弧线对圆进行拉伸形成的图形。例如，长圆形结构的水孔133可以为如图4所示的。将水孔133设置成长圆形结构，增大水孔133的流量。

在本发明的一个示例中，所述水孔133包括多个，且多个所述水孔133沿着空心钢管130的延伸方向间隔布置；

通过沿着空心钢管130的延伸方向设置水孔133，在相邻的两个膨胀胶囊111之间的密闭空间210内更加均匀的对岩层进行压裂，压裂效果更佳。

在本发明的一个示例中，所述第一高压水源的压力值为10Mpa~15Mpa，所述第二高压水源的压力值为15Mpa~70Mpa；

一般地，高压管120与第一高压泵相连通，从而向膨胀胶囊111内泵入压力值为10Mpa~15Mpa的高压水，空心钢管130与第二高压泵相连通，从而向空心钢管130内泵入压力值为15Mpa~70Mpa的高压水。

根据本发明第二方面的一种如上述所述的水力压裂装置100的施工方法，包括如下步骤：

S10：在岩层中开设钻孔200；

S20：将预先装配的水力压裂装置100安装在所述钻孔200的指定位置，并通过高压管120向膨胀胶囊111内注入第一高压水源，膨胀胶囊111发生膨胀，相邻的两个膨胀胶囊111之间形成密闭空间210；

S30：第二高压水源向所述空心钢管130注水，高压水由水孔133向密闭空间210排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管130内部的水压大于外部钻孔200内的压力，单向阀140关闭；

S40：待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管130注水，空心钢管130内的水压力逐渐降低，当空心钢管130中的水压力降至零时，单向阀140被打开，钻孔200中由岩层内反流的高压水经单向阀140向外流出直至空心钢管130和钻孔200内的水压力均降低至0Mpa；

S50：打开封隔器110的泄压阀，封隔器110卸压收缩，将水力压裂装置100移动至钻孔200的下一段并重复S20至S40步骤直至压裂完成。

也就是说，使用水力压裂装置100分段式对钻孔200进行压裂，，大大提高了压裂效果；通过上述压裂方法能够实现钻孔200内高压水的卸压防止封隔器110冲出，避免造成水力压裂装置100的损坏和对人员造成安全威胁。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的水力压裂装置100及其施工方法的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种水力压裂装置，包括，

封隔器（110），包括至少两个膨胀胶囊（111），所述膨胀胶囊（111）安装在钻孔（200）内，相邻的膨胀胶囊（111）之间通过高压管（120）相串联连通，其中至少一个膨胀胶囊（111）通过高压管（120）与第一高压水源相连通，其特征在于，还包括：

空心钢管（130），沿着所述钻孔（200）延伸方向依次穿设所述膨胀胶囊（111），且两端均穿出所述膨胀胶囊（111）形成第一伸出端（131）和第二伸出端（132），相邻两个膨胀胶囊（111）之间的空心钢管（130）配置有与钻孔（200）相连通的水孔（133），所述第一伸出端（131）与第二高压水源相连通，所述第二伸出端（132）与单向阀（140）相联接，使得当空心钢管（130）的内部水压力小于封隔器（110）以外的钻孔（200）内的水压力时，所述单向阀（140）导通；

待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管（130）注水，空心钢管（130）内的水压力逐渐降低，当空心钢管（130）中的水压力降至零时，单向阀（140）被打开，钻孔（200）中由岩层内反流的高压水经单向阀（140）向外流出直至空心钢管（130）和钻孔（200）内的水压力均降低至0Mpa；该水力压裂装置（100）能够实现钻孔（200）内高压水的卸压，防止封隔器（110）冲出，避免造成水力压裂装置（100）的损坏和对人员造成安全威胁。

2.根据权利要求1所述的水力压裂装置，其特征在于，

所述单向阀（140）包括：

阀体（141），内部具有导腔（142），且导腔（142）的两端具有敞开的第一端口（142A）和第二端口（142B）；

阀球（143），适配在所述第二端口（142B）；

弹性件（144），其一端与所述导腔（142）相联接，其另一端与所述阀球（143）相联接，使得所述阀球（143）具有由第一端口（142A）朝向第二端口（142B）运动的趋向力以封堵第二端口（142B）。

3.根据权利要求2所述的水力压裂装置，其特征在于，

所述导腔（142）包括沿着第一方向依次连通的第一腔室（1421）和第二腔室（1422），且第一腔室（1421）和第二腔室（1422）的连接处形成有凸起（145），使得所述第二腔室（1422）与所述第一腔室（1421）连接通的部分的外径小于所述阀球（143）的外径。

4.根据权利要求1所述的水力压裂装置，其特征在于，

相邻两个膨胀胶囊（111）之间的高压管（120）为软管。

5.根据权利要求1所述的水力压裂装置，其特征在于，

所述第一高压水源的压力值为10Mpa~15Mpa，所述第二高压水源的压力值为15Mpa~70Mpa。

6.根据权利要求5所述的水力压裂装置，其特征在于，

所述水孔（133）包括多个，且多个所述水孔（133）沿着空心钢管（130）的延伸方向间隔布置。

7.一种如权利要求1所述的水力压裂装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10：在岩层中开设钻孔（200）；

S20：将预先装配的水力压裂装置（100）安装在所述钻孔（200）的指定位置，并通过高压管（120）向膨胀胶囊（111）内注入第一高压水源，膨胀胶囊（111）发生膨胀，相邻的两个膨胀胶囊（111）之间形成密闭空间（210）；

S30：第二高压水源向所述空心钢管（130）注水，高压水由水孔（133）向密闭空间（210）排出并压裂岩层，在此过程中，空心钢管（130）内部的水压大于外部钻孔（200）内的压力，单向阀（140）关闭；

S40：待压裂结束后，第二高压水源停止向空心钢管（130）注水，打开安装在空心钢管（130）末端主管路的泄压阀，空心钢管（130）内的水压力逐渐降低，当空心钢管（130）中的水压力降至零时，单向阀（140）被打开，钻孔（200）中由岩层内反流的高压水经单向阀（140）向外流出直至空心钢管（130）和钻孔（200）内的水压力均降低至0Mpa；

S50：打开封隔器（110）的泄压阀，封隔器（110）卸压收缩，将水力压裂装置（100）移动至钻孔（200）的下一段并重复S20至S40步骤直至压裂完成。

8.根据权利要求7所述的水力压裂装置的施工方法，其特征在于，

相邻两个膨胀胶囊（111）之间的高压管（120）为软管。

9.根据权利要求7所述的水力压裂装置的施工方法，其特征在于，

所述第一高压水源的压力值为10Mpa~15Mpa，所述第二高压水源的压力值为15Mpa~70Mpa。