[發(fā)明專利]基于液電脈沖激波和化學(xué)藥劑增注的油氣增產(chǎn)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711086700.7
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN108049852B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉毅;劉思維;林福昌;李顯東;李志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B43/26;E21B37/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

本發(fā)明公開了基于液電脈沖激波和化學(xué)藥劑增注的油氣增產(chǎn)裝置及方法。該增產(chǎn)裝置主要由井上作業(yè)模塊1、油管2以及液電脈沖激波發(fā)射器3組成。該方法由液電脈沖激波、化學(xué)藥劑增注聯(lián)合作業(yè)，激波作業(yè)于油氣井射孔段及其附近的巖層，物理破碎射孔堵塞物，增加附近巖層的微裂縫，提高滲透性。同步注入的化學(xué)藥劑在激波作用下可傳遞到更深的巖層處，同時化學(xué)藥劑在激波的擾動作用下可以更好地溶解粘性堵塞物，提高巖層的滲透性。本發(fā)明操作步驟簡單，能結(jié)合激波增產(chǎn)與化學(xué)增產(chǎn)的優(yōu)勢，適用于垂直、水平井，增產(chǎn)效果顯著，作用效果較單一的激波增產(chǎn)、化學(xué)增產(chǎn)有效時間更長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣開采技術(shù)等領(lǐng)域，更具體地，涉及基于液電脈沖激波和化學(xué)藥劑增注的油氣增產(chǎn)裝置及方法。

背景技術(shù)

在油氣井開采過程中，管道射孔處會形成非滲透性障礙物，將導(dǎo)致滲流能力下降，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此開展油井管道解堵增產(chǎn)技術(shù)研究，對于提高油氣井產(chǎn)量具有重要的意義。

目前，已有的解堵增產(chǎn)技術(shù)可為化學(xué)解堵和物理解堵兩大類?；瘜W(xué)解堵以酸化解堵為主，采用的酸化液也包括常規(guī)酸、緩釋酸以及解堵劑等?；瘜W(xué)解堵的主要缺點是作用范圍較小，同時容易造成地層的二次污染。物理解堵包括水力振動解堵以及高能氣體壓裂解堵等。物理解堵法相對于化學(xué)解堵方法，有無地層污染的優(yōu)勢，但不同物理解堵法的適應(yīng)面較窄。

實踐證明采取單一的物理或化學(xué)解堵，都難以取得很好的解堵效果。譬如物理解堵方法對黏性堵塞物、膠狀堵塞物的作用效果有限，但對硬堵塞物的作用效果較好，且作用距離較遠(yuǎn)?；瘜W(xué)解堵方法有用距離有限，但能有效清除黏性堵塞物和膠狀堵塞物等。將物理、化學(xué)方法結(jié)合起來的聯(lián)合增產(chǎn)方法兼顧了物理和化學(xué)解堵法各自的優(yōu)點，具有適用面廣、作用效果好等特點。

將物理、化學(xué)方法結(jié)合起來的聯(lián)合增產(chǎn)方法可以兼顧物理和化學(xué)解堵法各自的優(yōu)點。但是，水力振動解堵及高能氣體壓裂解堵通常通過在井上將壓裂介質(zhì)壓送到作業(yè)面，實現(xiàn)對作業(yè)面堵塞物的清理作用。水力振動解堵及高能氣體壓裂解堵的壓裂介質(zhì)分別為水和高能氣體，由于作業(yè)面通常處于地下數(shù)千米，對于壓裂介質(zhì)需求很大，無法將其替換為化學(xué)藥劑。同時，若采用相互分離的兩個管道分別輸送壓裂介質(zhì)和化學(xué)藥劑，其成本將顯著增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種基于液電脈沖激波和化學(xué)藥劑增注的油氣增產(chǎn)裝置，旨在解決現(xiàn)有的油氣增產(chǎn)裝置僅采用單一的物理解堵或者化學(xué)解堵導(dǎo)致解堵效果差的技術(shù)問題。

作為本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種基于液電脈沖激波和化學(xué)藥劑增注的油氣增產(chǎn)裝置，包括：

井上作業(yè)模塊、位于井下的液電脈沖激波發(fā)射器以及連接井上作業(yè)模塊與液電脈沖激波發(fā)射器的油管；油管包括同軸嵌套布置的內(nèi)管和外管；井上作業(yè)模塊包括化學(xué)藥劑噴射單元和激波控制器；

化學(xué)藥劑噴射單元用于提供高壓化學(xué)藥劑并通過其輸出端與油管的外管連接，激波控制器通過位于內(nèi)管內(nèi)的導(dǎo)線與液電脈沖激波發(fā)射器連接，激波控制器用于為液電脈沖激波發(fā)射器提供電源和控制信號；液電脈沖激波發(fā)射器用于產(chǎn)生液電脈沖激波，液電脈沖激波用于清除油井管道射孔段內(nèi)的硬堵塞物，同時在周圍的地層中產(chǎn)生裂縫，高壓化學(xué)藥劑在液電脈沖激波的擾動下，滲透至地層的裂縫中，用于溶解粘性堵塞物和膠狀堵塞物。

優(yōu)選地，液電脈沖激波發(fā)射器包括依次連接的升壓單元、儲能電容、開關(guān)單元以及液電間隙，升壓單元上端通過設(shè)置在內(nèi)管的導(dǎo)線與激波控制器的第一輸出端連接，開關(guān)單元控制端通過設(shè)置在內(nèi)管的導(dǎo)線與激波控制器的第一輸出端連接；

磁定位單元用于定位，升壓單元用于將電壓提升至儲能電容的工作電壓；通過激波控制器控制開關(guān)單元工作，電能由儲能電容釋放到液電間隙，并產(chǎn)生液電脈沖激波。

優(yōu)選地，化學(xué)藥劑噴射單元包括依次連接的儲物罐、高壓泵以及閥門，高壓泵輸出端與外管連接，儲物罐用于存放化學(xué)藥劑，高壓泵用于將化學(xué)藥劑進(jìn)行增壓處理輸出升壓后的化學(xué)藥劑，閥門用于控制是否向井內(nèi)發(fā)射高壓化學(xué)藥劑的。