[發(fā)明專利]利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710866748.3 | 申請日： | 2017-09-22 |
| 公開（公告）號： | CN107816340B | 公開（公告）日： | 2020-10-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 時(shí)賢;蔣恕;張亮;李東杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號： | E21B43/24 | 分類號： | E21B43/24;E21B7/04;E21B43/26 |
| 代理公司： | 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107 | 代理人： | 羅文遠(yuǎn) |
| 地址： | 266580 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 大功率 超聲波 結(jié)合 分支 水平 井熱采 頁巖 工藝 方法 | ||
1.一種利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法，其特征是：包括以下工藝步驟：
(1) 綜合利用地球物理、測井、地質(zhì)資料確定頁巖氣甜點(diǎn)位置，設(shè)計(jì)分支水平井井身結(jié)構(gòu)，確定上部和下部的分支井井眼距離；
(2) 利用鉆頭一次性鉆至目的層井深處形成主井眼，在頁巖氣儲(chǔ)層上部，利用套管開窗技術(shù)，通過下入井下斜向器和造斜導(dǎo)向器，向不同方向鉆取多個(gè)水平井眼，并結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向和隨鉆資料，確定水平段的傾角和鉆進(jìn)距離；
(3) 在頁巖氣儲(chǔ)層下部，同樣利用套管開窗技術(shù)，通過下入井下斜向器和造斜導(dǎo)向器，向不同方向鉆取多個(gè)水平井眼，并結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向和隨鉆資料，確定水平段的傾角和鉆進(jìn)距離；最后，在頁巖氣儲(chǔ)層中鉆出多個(gè)水平分支井眼；
(4) 之后，下入套管進(jìn)行水泥固井，固井材料采用具有高導(dǎo)熱系數(shù)的泥漿；然后在頁巖氣儲(chǔ)層位置進(jìn)行定向射孔，實(shí)現(xiàn)體積壓裂改造；通過分支井進(jìn)行體積壓裂之后，可以在地層內(nèi)部形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)，增大頁巖氣儲(chǔ)層與裂縫的接觸表面積，而分支井上部和下部壓裂后，之間可以產(chǎn)生縫間誘導(dǎo)應(yīng)力，促使裂縫網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜，導(dǎo)流能力更好；
(5) 首先利用地層能量開采頁巖氣一段時(shí)間，在頁巖氣產(chǎn)量遞減速率下降時(shí)，開始通過熱采法開采下部分支井頁巖氣儲(chǔ)層，在分支井垂直段中下油管，并在油管底部安裝頁巖氣熱采設(shè)備，油管和油套環(huán)空形成一個(gè)循環(huán)管路，熱采設(shè)備主要?jiǎng)恿υ礊榇蠊β食暡訜嵫b置，可以通過不斷加熱從地面泵入的流體介質(zhì)，使其轉(zhuǎn)換為氣體進(jìn)入地層；
(6) 之后在下部分支井處下入封隔器，主要是保障產(chǎn)生熱蒸汽充分進(jìn)入頁巖氣儲(chǔ)層，提升頁巖氣解吸量，并減少熱量損失；
(7) 之后，上托油管到上部分支水平井位置，再次進(jìn)行加熱頁巖氣儲(chǔ)層，加熱后令蒸汽進(jìn)入上部分支水平井眼，上部分支井和下部分支井之間溝通的復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)將為熱蒸汽交換提供通道；
(8) 然后關(guān)井并燜井一段時(shí)間，使地層和熱蒸汽之間充分進(jìn)行熱交換，之后通過連續(xù)油管一次打開所有的封隔器，使地層中解吸出來的大量頁巖氣進(jìn)入井筒和環(huán)空中被開采出來，而生產(chǎn)一段時(shí)間之后，熱蒸汽冷凝之后變成水則被抽吸泵抽到地面上，被進(jìn)行重復(fù)利用；
所述的大功率超聲波加熱裝置包括注入水口（18）、儲(chǔ)水腔（19）、超聲波作用腔（20）、蒸汽腔（21）、換能器（22）、超聲波發(fā)生器（25）、超聲波聚能器（26）、蒸汽霧化噴嘴（27），所述儲(chǔ)水腔（19）的上部設(shè)有注入水口（18），儲(chǔ)水腔（19）的右側(cè)設(shè)有超聲波作用腔（20），超聲波作用腔（20）的右側(cè)設(shè)有蒸汽腔（21），蒸汽腔（21）的右側(cè)設(shè)有蒸汽霧化噴嘴（27）；所述超聲波作用腔（20）內(nèi)設(shè)有換能器（22）和超聲波發(fā)生器（25），超聲波發(fā)生器（25）通過超聲波聚能器（26）連接到蒸汽腔（21）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法，其特征是：所述的超聲波發(fā)生器（25）的電纜（24）通過穿線管連接在外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法，其特征是：所述的超聲波作用腔（20）的外壁設(shè)有密封圈（23）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法，其特征是：所述的流體介質(zhì)為水、CO2、甲醇、丙酮、乙醇或乙二醇中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大功率超聲波結(jié)合分支水平井熱采頁巖氣的工藝方法，其特征是：所述的分支井眼的長度控制在500m以內(nèi)。
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