[發明專利]用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的方法及裝置

無效

• 申請號: 201210026556.9
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102536165A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李皋;孟英峰;陳一建;萬里平;李永杰;羅兵
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B36/00
• 分類號: E21B36/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬

技術領域

本發明涉及一種用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的方法及裝置。

背景技術

目前，對于氣藏，尤其是低滲透致密砂巖氣藏，在鉆井、完井以及生產過程由于水相侵入或者水相在巖石孔道中凝聚所產生的水鎖損害已經成為最重要的傷害因素，嚴重制約了儲層的及時發現、準確評價和經濟有效開發。

現有技術中，可通過欠平衡鉆井、使用非潤濕相工作液和氣基工作液、降低界面張力等工程技術措施可以在一定程度上預防水鎖損害。在水鎖損害已經產生的情況下，目前可通過深穿透射孔、壓裂、增大壓降、注干氣、延長關井時間和降低孔道中表面張力等方法來減輕或解除水鎖損害。但上述幾種解除方法，有的效率低下，有的容易產生二次損害，解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的效果并不理想。

另外，目前還采用了地層熱處理技術，它使用特殊的井下揉性管傳送加熱工具。通過揉性管注氣并在井下加熱，直接處理井眼周圍，將熱氣注入地層來降低井眼周圍巖石的含水飽和度和提高滲透率。井眼附近熱氣溫度可高達500℃以上，處理半徑約2m，層厚1.5～2m。但這種地層加熱技術采用的是傳統加熱方式，是通過巖石、氣體和水的熱傳導、對流和輻射來實現的，其設備復雜且需要預熱，加熱時間長，熱損失大，效率低，解除氣層水鎖并不理想。例如《西安石油大學學報》2007年5月第22卷第S1期的文章“低滲透砂巖氣藏水鎖傷害研究進展”中對水鎖損害的機理以及解除方法進行了總結。該文章記載了現有的幾種用于解除水鎖損害的方法：1、采用氣體或泡沫工作液；2、控制合理的作業壓差和時間；3、加入處理劑；4、加熱地層。其中加熱地層的方法是通過專用的井底傳輸油管加熱工具注入氣體，加熱使得井筒附近溫度超過500℃，運用強熱蒸發掉束縛水和圈閉水，使近井帶發生物理干化，達到消除或緩解水鎖損害的目的。這種方法需要使用的設備比較復雜，效率低，成本高，且通過實際操作發現這種方法解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的效果并不理想。

此外，現有的地層微波加熱技術主要應用于稠油開采領域，也有用來嘗試開采天然氣水合物的報道，但還沒有將其應用于低滲透致密砂巖氣層水鎖損害解除的相關報道和先例。

中國專利申請201110231169.4，公布號CN102261238A，公開了一種微波加熱地下油頁巖開采油氣的方法，該方法主要是對地下油頁巖礦層進行水平造縫和垂直造縫，分別生成橫向裂縫和縱向裂縫，在生成的縱向裂縫中注入微波強吸收介質；對所述油頁巖礦層和所述微波強吸收介質進行直接微波輻射加熱，并使得溫度升高的微波強吸收介質傳導加熱所述油頁巖礦層，以及使得生成的油氣通過所述橫向裂縫導出。該文獻涉及的技術領域是開采油頁巖，解決的技術問題是加速油頁巖的加熱過程和降低加熱成本，應用的技術手段是通過微波將微波強吸收介質加熱，再通過微波強吸收介質來加熱油頁巖礦層，然后使加熱產生的油氣通過橫向裂縫導出。該文獻并沒有給出通過微波加熱來解決低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的技術方案或技術啟示。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種可有效解除水鎖損害的用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的方法，包括井筒，通過微波發生裝置產生微波，使微波由井筒內部向井筒周圍的低滲透致密砂巖層傳播，通過微波對低滲透致密砂巖層中的液態水進行加熱，液態水被加熱后由氣相和液相兩種形式通過低滲透致密砂巖層的縫隙進入井筒內并通過井筒導出。

進一步的是：先將所述微波發生裝置設置在井筒內部，然后通過微波發生裝置產生微波。

進一步的是：所述微波發生裝置包括微波發生器和微波發生器冷卻系統，所述微波發生器冷卻系統包括進風道和排風道，通過由進風道進入的冷卻氣流對微波發生器進行冷卻，通過排風道將與微波發生器進行熱量交換后的冷卻氣流排出。進一步的是：所述微波發生裝置產生的微波的頻率為300MHz～3000MHz。

本發明還提供了一種用于上述方法的裝置，具體為：用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的裝置，包括井筒，還包括可產生微波并使微波由井筒內部向井筒周圍的低滲透致密砂巖層傳播的微波發生裝置。

進一步的是：所述微波發生裝置包括設置在井筒內部的微波發生器。

進一步的是：所述微波發生裝置還包括用于對微波發生器進行冷卻的微波發生器冷卻系統。

進一步的是：所述微波發生器冷卻系統包括用于向微波發生器送冷卻氣流的進風道，還包括將與微波發生器進行熱量交換后的冷卻氣流排出的排風道。