[發明專利]一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法

在審

• 申請號: 201710926245.0
• 申請日: 2017-10-06
• 公開（公告）號: CN107461184A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 張瀚;張杰;劉洋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，屬于多功能在線生產系統，主要由柱塞泵車(1)，高壓軟管(2)，絞車(3)，井架(4)，水龍頭(5)，高壓軟管(6)，立管管匯(7)，鉆臺(8)，采氣井進口端(9)，采氣出口端(10)，采氣井口頭(11)，近地面井壁(12)，下井壁(13)，油管柱組合(14)，頁巖裂縫(15)，射孔工具(16)，返排軟管(17)，放噴管匯(18)，低壓軟管I(19)，離心泵(20)，低壓軟管II(21)，氣液分離裝置(22)，排出軟管(23)，廢液池(24)，遠端管線(25)，放空自動點火裝置(26)組成，其特征在于柱塞泵車(1)的高壓軟管(2)與立管管匯(7)連接，高壓軟管(2)與采氣井進口端(9)連接，絞車(3)與立管管匯(7)安裝在鉆臺(8)上平面，絞車(3)與油管柱組合(14)吊裝連接，采氣出口端(10)與返排軟管(17)前端連接，返排軟管(17)另一端與放噴管匯(18)進口端連接，放噴管匯(18)進出口端與離心泵(20)進口端由低壓軟管I(19)連接，離心泵(20)出口端與氣液分離裝置進口端(22)由低壓軟管II(21)連接，氣液分離裝置(22)出口端與廢液池(24)由排出軟管(23)連接，氣液分離裝置(22)的出口端與放空自動點火裝置(26)由遠端管線(25)連接。

2.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于柱塞泵車(1)泵出的高壓解堵液既可以通過鉆臺(8)平臺上的立管管匯(7)進入油管柱組合(14)，還可以直接經過采氣井口頭(11)的進口端進入油管柱組合(14)內環空，當井場發生不確定性因素，可以隨時更換進出口，保證解堵工作的連續性和穩定性。

3.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于射孔工具(18)可根據井眼軌跡穿行層位分段進行壓裂和射孔解堵，油管柱組合(14)經過鉆臺(8)上的絞車(3)放入井底，對目的層進行連續的解堵，油管柱組合(14)還可以通過連續油管或修井車下入井底。

4.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于在工作時可以通過絞車(3)下放油管柱組合(14)旋轉，使射孔工具(18)轉動，這樣高壓噴射液還可以進行旋轉噴射的復合作用，產生更大的噴射壓力，噴射壓力集中，高效解決井底發生嚴重堵塞，快速完成堵塞。

5.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于氣液分離裝置(22)和廢液池(24)，可以對氣體和液體進行連續分離，對廢氣進行燃燒處理，并能將鉆屑液排放到指定的位置進行集中處理，保護了環境。

6.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于柱塞泵車(1)的解堵液混配裝置主要由發動機(30)，離心泵(33)、加熱裝置(34)、儲液罐(35)、水箱(36)、柱塞泵(37)、出口控制閥(38)₁組成，加熱裝置(34)與儲液罐(35)連通、離心泵(33)連通儲液罐(35)和水箱(36)，高壓柱塞泵(37)接出口控制閥(38)。

7.根據權利要求書1所述一種頁巖氣水平井裂縫解堵返排系統及工藝方法，其特征在于當井下頁巖氣裂縫發生堵塞時，啟動底盤車的發動機，連通柱塞泵車(1)上的儲液罐和水箱，然后開動高壓柱塞泵，打開出口控制閥、儲液罐(35)中解堵液體通過車臺離心泵(33)泵入柱塞泵(37)的液力端，經過柱塞泵(37)加壓的高壓解堵液，流過高壓軟管(6)及立管管匯(7)，進入井架(4)上的水龍頭(5)進入鉆柱內(或直接通過采氣井口頭(11)的進口端(10)通過鉆柱組合(14)底部的射孔工具(16)，高壓解堵液進入射孔工具(16)的孔眼，壓裂堵塞的頁巖裂縫(15)進行解堵，解堵后產生的廢液隨著近地面井壁(12)和下井壁井壁(13)和鉆柱組合(14)之間的環空上返至地面放噴管匯(18)，調節放噴管匯(18)上的平板閥和節流閥可以控制返排解堵廢液的壓力和排量，保證地面施工的安全，離心泵(20)將返排液抽吸通過排出軟管(23)至氣液分離器(22)，液體進入廢液池(24)，廢氣經過遠端管線(25)通入放空自動點火裝置(26)進行燃燒，起到保護環境的作用。當井底發生堵塞嚴重時，可以通過絞車(3)下放鉆柱組合(14)旋轉，使射孔工具(16)轉動，這樣高壓噴射液還可以進行旋轉噴射的復合作用，產生更大的噴射壓力，快速完成堵塞，這種解堵返排系統工藝簡單，綜合了解堵和返排一體化作業，操作方便，安全有效，大大提高開采效率。