[發明專利]一種復合脈沖激波和水力壓裂的儲層物性改造方法及裝置

在審

• 申請號: 201810725110.2
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN109083624A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 劉毅;劉思維;李志遠;李化;林福昌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種復合脈沖激波和水力壓裂儲層物性的改造方法及裝置，包括連續油管、噴射裝置和脈沖激波發射器，連續油管用于注入高靜壓液體直至其內部壓力達到靜水壓閾值，并保持所述內部壓力不變；噴射裝置與所述連續油管末端連接，用于在所述連續油管內部壓力達到靜水壓閾值后，持續向外噴射高靜壓液體以產生水力壓裂；脈沖激波發射器包裹在所述噴射裝置內，用于在高靜壓液體中產生重復頻率激波，所述激波向外輻射以產生脈沖激波壓裂。本發明通過液電脈沖激波與水力壓裂復合，在水力壓裂形成的主裂縫周圍誘導更多的微裂縫，并與巖層的天然裂縫實現更好的連接，有效構建水力裂縫?天然裂縫?微裂縫等多尺度的儲層滲流網絡，可顯著提高油井的產量。

技術領域

本發明屬于油氣開采領域，更具體地，涉及一種復合脈沖激波和水力壓裂的儲層物性改造方法及裝置。

背景技術

油氣開采過程，由于油氣持續高產穩產的指標，因此需要及時清理管道射孔處由于溶性鹽類沉積、原油粘度增大等原因形成的堵塞物，有效地清除滲油通道的污物，增加油井的滲透率，恢復油井的油氣產量。低滲透油氣資源作為我國新增石油探測儲量的重要組成部分，其油藏儲層以細-微細喉道為主，孔喉細小，儲層致密，物性差，面臨儲層發育復雜、開發難度大、效益差等一系列問題。

傳統水力壓裂已作為超低滲油藏儲層改造的常規手段，當靜水壓作用于儲層時，近似施加靜態荷載，易在儲層中形成主裂縫向前發展。但是水力壓裂一般只形成大、遠的主裂縫，作用范圍遠，但是形成的微裂縫較少，難以整體提高巖層滲透性。非常規物理振動采油與壓裂相結合技術、化學驅油技術、微生物采油技術、超前注水和氣驅采油技術等獲得應用，并取得一定效果，但由于效率低、作用范圍小等存在局限性。

液電脈沖激波以純物理手段解除射孔堵塞，提高附近巖層的滲透率，進而提高油氣產量。激波對巖層作用相當于施加動態荷載，更易形成分散性的微裂縫，提高巖層整體滲透性。具有環境友好、工藝簡單、經濟性高等特點，其不足之處在于激波在巖層中傳播衰減較快，作用距離有限。因此，在油氣井開采過程中，需要有高效、環保的技術手段解除油田堵塞，改善巖層的滲透性，提高油氣產量。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明利用液電脈沖激波對水力壓裂技術構成補充，在水力壓裂形成的主裂縫周圍誘導更多的微裂縫，并與巖層的天然裂縫實現更好的連接，有效構建水力裂縫-天然裂縫-微裂縫等多尺度的儲層滲流網絡，具有較大的作業距離與提高附近儲層整體滲透率的特點，顯著提高油井的產量。

為實現上述目的，第一方面，本發明實施例提供了一種復合脈沖激波和水力壓裂的儲層物性改造方法，所述儲層物性改造方法包括；

向連續油管內注入高靜壓液體直至其內部壓力達到靜水壓閾值；

保持連續油管內部壓力不變，持續向外噴射高靜壓液體以產生水力壓裂；

在高靜壓液體中產生重復頻率激波，所述激波向外輻射以產生脈沖激波壓裂。

具體地，所述水力壓裂用于形成主裂縫，所述脈沖激波壓裂用于在主裂縫附近誘導微裂縫。

具體地，所述高靜壓液體作用于儲層，所述重復頻率激波作用于水平井。

為實現上述目的，第二方面，本發明實施例提供了一種復合脈沖激波和水力壓裂的儲層物性改造裝置，所述儲層物性改造裝置包括連續油管、噴射裝置和脈沖激波發射器；

所述連續油管用于注入高靜壓液體直至其內部壓力達到靜水壓閾值，并保持所述內部壓力不變；

所述噴射裝置與所述連續油管末端連接，用于在所述連續油管內部壓力達到靜水壓閾值后，持續向外噴射高靜壓液體以產生水力壓裂；

所述脈沖激波發射器包裹在所述噴射裝置內，用于在高靜壓液體中產生重復頻率激波，所述激波向外輻射以產生脈沖激波壓裂。