[發(fā)明專利]一種水平井油層高能氣體壓裂裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910219129.0
• 申請(qǐng)日: 2009-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN101737027A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳晉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/263
• 分類號(hào): E21B43/263;E21B17/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油層壓裂裝置，特別涉及一種水平井油層高能氣 體壓裂裝置。

背景技術(shù)

水平井技術(shù)在我國(guó)雖然起步較晚，但從上世紀(jì)九十年代以來得到 了迅猛發(fā)展，特別是近幾年來中石油、中石化、中海油各大石油公司 高度重視，水平井鉆井井?dāng)?shù)大幅增長(zhǎng)。由于前期各種原因，對(duì)水平井 完井后的后期壓裂改造問題考慮不夠，造成完井管柱和壓裂管柱不匹 配，給后期的壓裂改造帶來很大的困難，甚至無法進(jìn)行壓裂改造，壓 裂技術(shù)滿足不了水平井快速增長(zhǎng)的需要。如對(duì)固井射孔完井可進(jìn)行水 力壓裂、酸化壓裂等措施改造，但對(duì)裸眼完井、篩管完井、割縫襯管 完井、礫石充填或預(yù)充填礫石篩管完井等卻無法實(shí)施改造，僅能酸洗。 從遼河、大慶等油田調(diào)研來看，存在的很大數(shù)量的裸眼完井、篩管完 井、割縫襯管完井等這樣的水平井產(chǎn)量低、不出、甚至報(bào)廢。由于后 期油層改造技術(shù)跟不上，油層改造措施不配套，油層改造措施技術(shù)不 夠豐富，導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的水平井后期因無法或難以實(shí)施改造措施而成 為死井、甚至報(bào)廢井，給油田水平井生產(chǎn)帶來了很大的浪費(fèi)和困難， 迫切需要這方面新技術(shù)的研究開發(fā)與探索。

高能氣體壓裂技術(shù)是利用固態(tài)、液態(tài)火藥等在油氣層目的層燃燒 產(chǎn)生的大量高溫高壓氣體快速膨脹脈沖加載作用壓開地層，使地層產(chǎn) 生多條徑向垂直多裂縫體系，以改善和提高地層滲透導(dǎo)流能力，達(dá)到 增產(chǎn)增注的目的。但原有的高能氣體壓裂技術(shù)主要應(yīng)用于直井油層改 造。由于水平井井眼軌跡井眼傾角大于75°，井身結(jié)構(gòu)由直井段、 彎曲井段、水平井段組成，水平井段為生產(chǎn)井段，所有改造措施都要 在生產(chǎn)井段實(shí)施，水平井段長(zhǎng)度由50m到幾千米，由于井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜 性，增產(chǎn)措施實(shí)施難度明顯增大，壓裂工作量及材料消耗量大，對(duì)下 井工具及工藝設(shè)計(jì)要求更高。因此，采用目前直井高能氣體壓裂技術(shù) 裝置根本無法實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種水平 井油層高能氣體壓裂裝置，在水平井油層產(chǎn)生大量高溫高壓氣體快速 膨脹及多脈沖壓裂的作用壓開地層，并促使沿水平井油層井壁周圍產(chǎn) 生多裂縫網(wǎng)絡(luò)體系，提高和改善水平井油層滲透性，達(dá)到提高產(chǎn)量的 ?目的。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種水平 井油層高能氣體壓裂裝置，包括壓力起爆裝置1，壓力起爆裝置1連 接有高能氣體壓裂裝置2，高能氣體壓裂裝置2的末端連接有可燃性 引斜導(dǎo)向裝置3，連接處設(shè)置有可燃擋板4。

所述的高能氣體壓裂裝置2包括可燃性包覆層5，可燃性包覆層 5的內(nèi)部設(shè)置有中心承載傳火管6，中心承載傳火管6的內(nèi)部底端放 置輔助點(diǎn)火藥7，輔助點(diǎn)火藥7的上方是彈性擋圈8，可燃性包覆層 5和中心承載傳火管6之間是壓裂藥9。

所述的高能氣體壓裂裝置2至少有2個(gè)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，每?jī)蓚€(gè) 高能氣體壓裂裝置2通過連接件10相連接，連接件10內(nèi)設(shè)置有可燃 性扶正器11和延時(shí)點(diǎn)火器12。

所述的壓力起爆裝置1上也設(shè)置有可燃性扶正器11。

本發(fā)明適用于水平井井身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及滿足水平井下井工藝要求； 其次，能結(jié)合水平井油層儲(chǔ)層特征滿足改善水平井油層的需要。其作 用原理是通過采用多組份壓裂藥在水平井油層燃燒產(chǎn)生的大量高溫 高壓氣體，以強(qiáng)壓脈沖加載作用壓裂地層，使地層產(chǎn)生多條不受地應(yīng) 力約束的徑向裂縫，沿水平井油層井壁周圍產(chǎn)生多裂縫網(wǎng)絡(luò)體系，以 提高和改善地層滲透性能，擴(kuò)大了水平井筒周邊有效的采油半徑，達(dá) 到提高水平井油井產(chǎn)量的目的。

附圖說明

附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)敘述。

一種水平井油層高能氣體壓裂裝置，包括壓力起爆裝置1，壓力 起爆裝置1連接有高能氣體壓裂裝置2，高能氣體壓裂裝置2的末端 連接有可燃性引斜導(dǎo)向裝置3，連接處設(shè)置有可燃擋板4。

所述的高能氣體壓裂裝置2包括可燃性包覆層5，可燃性包覆層 5的內(nèi)部設(shè)置有中心承載傳火管6，中心承載傳火管6的內(nèi)部底端放 置輔助點(diǎn)火藥7，輔助點(diǎn)火藥7的上方是彈性擋圈8，防止在水平井 前移時(shí)，輔助點(diǎn)火藥7由于慣性作用而分散，不在中心承載傳火管6 的底端而影響中心點(diǎn)火；可燃性包覆層5和中心承載傳火管6之間是 壓裂藥9，可燃性包覆層5起保護(hù)壓裂藥9的作用。