[發(fā)明專利]壓裂設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038763.9
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN104704194B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·A·阿利法諾;D·蒂爾蒙特
• 申請（專利權(quán)）人: 軌道ATK股份有限公司
• 主分類號: E21B36/02
• 分類號: E21B36/02;E21B43/24;E21B43/26
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 賈金巖

背景技術(shù)

水力壓裂已經(jīng)成為用于刺激成熟儲層和更新的頁巖油氣儲量的主要方法。壓裂后射孔井筒的益處是眾所周知的，并且這種方法已能夠提高生產(chǎn)力或者獲得先前不可開采的儲量。然而，伴隨這些益處而來的是成本以及環(huán)境問題。在水力壓裂深水平井期間需要大量水。會消耗數(shù)百萬加侖的水來刺激一口深水平井。水力壓裂的典型成本包括增壓、泵送和作業(yè)完成之后的水處理。

發(fā)明內(nèi)容

當(dāng)前系統(tǒng)存在的上述問題將通過本發(fā)明的實施例解決，并且將通過閱讀和研究以下說明書而被理解。以示例而非限制的方式描述以下發(fā)明內(nèi)容。其僅僅是為了輔助閱讀者理解本發(fā)明的一些方面而被提供。

在一個實施例中，壓裂設(shè)備設(shè)置成包括殼體、注射流體供應(yīng)接口和至少一個高壓燃燒器。殼體構(gòu)造成定位在井筒下。殼體具有至少一個注射口。注射流體供應(yīng)接口為水力壓裂設(shè)備提供注射流體。所述至少一個高壓燃燒器被接納在殼體內(nèi)。殼體具有可燃介質(zhì)接口，所述可燃介質(zhì)接口與所述至少一個高壓燃燒器流體連通。所述至少一個高壓燃燒器構(gòu)造并且布置成提供了重復(fù)的點火周期，所述點火周期包括點燃可燃介質(zhì)的燃燒周期和將可燃介質(zhì)輸送到燃燒器的燃料輸送周期，其中，源自燃燒周期的壓力將注射流體推出到所述至少一個注射口之外，以致使壓裂井筒周圍的地層的一部分。

在另一個實施例中，另一種壓裂設(shè)備設(shè)置成包括殼體、注射流體供應(yīng)接口、注射流體管道和至少一個高壓燃燒器。殼體構(gòu)造成定位在井筒下。殼體具有多個間隔開的注射口。另外，殼體還具有注射體積保持室，所述注射體積保持室構(gòu)造成保持輸入流體體積。注射流體供 應(yīng)接口用于為水力壓裂設(shè)備提供注射流體。注射體積保持室與注射流體供應(yīng)接口流體連通。注射流體管道提供了位于殼體內(nèi)并位于注射流體供應(yīng)接口和殼體的注射體積保持室之間的路徑。所述至少一個高壓燃燒器被接納在殼體內(nèi)。殼體還具有可燃介質(zhì)接口，所述可燃介質(zhì)接口與所述至少一個高壓燃燒器流體連通。所述至少一個高壓燃燒器構(gòu)造并且布置成提供重復(fù)的點火周期，所述重復(fù)的點火周期包括燃燒可燃介質(zhì)的燃燒周期和將可燃介質(zhì)輸送到燃燒器的燃料輸送周期，其中，源自燃燒周期的壓力將注射流體推出到所述至少一個注射口之外，在該處導(dǎo)致壓裂井筒周圍的地層的一部分。

在再一個方面中，提供了井下壓裂方法。這種方法包括：將具有至少一個高壓燃燒器的殼體下放到井筒下；和利用所述至少一個高壓燃燒器產(chǎn)生振蕩壓力，以致使井筒周圍的地層區(qū)域中微壓裂。

附圖說明

當(dāng)考慮到詳細描述和以下附圖考慮，可以更為容易地理解本發(fā)明并且本發(fā)明的其它優(yōu)勢和使用將變得更加顯而易見，其中：

圖1是井下壓裂設(shè)備的一個實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖2是井下壓裂設(shè)備的另一個實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖3是描繪了在圖2中示出的實施例的工作的方塊圖；

圖4A和圖4B示出了描繪了活塞運動的方向的圖2的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖5是本發(fā)明的一個實施例的燃燒器的側(cè)透視圖；

圖6A是圖5的燃燒器的沿著線3A-3A的剖視圖；

圖6B是圖5的燃燒器的沿著線3B-3B的剖視圖；

圖7是圖解了通過燃燒器的氣流的圖5的燃燒器的橫截面?zhèn)纫晥D。

根據(jù)慣例，所描述的多種特征沒有按照比例繪制，而是被描繪成突出與本發(fā)明有關(guān)的特定特征。在整個附圖和文字中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。

具體實施方式

在以下詳細描述中，參照附圖，所述附圖形成描述的一部分并且其中，通過圖解的方式示出了可以實踐本發(fā)明的具體實施例。充分詳細地描述這些實施例，以使得本領(lǐng)域中的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明并且應(yīng)當(dāng)理解的是也可以利用其它實施例并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出改變。因此以下詳細描述并不是限制性的，本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求和其等效物限定。