[發(fā)明專利]一種利用可控沖擊波實現(xiàn)氣井投產(chǎn)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010183279.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111173488B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李躍剛;劉美娟;上官豐收;張碩
• 申請（專利權(quán)）人: 西安誠科石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;西安閃光能源科技有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B28/00;E21B43/20
• 代理公司: 北京煦潤律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 惠磊

本申請涉及一種利用可控沖擊波實現(xiàn)氣井投產(chǎn)的方法，包括步驟：根據(jù)收集的信息確定可控沖擊波震裂的作業(yè)參數(shù)；在作業(yè)深度利用射孔槍開出作業(yè)孔；依次串聯(lián)推動機、推桿和震裂器，啟動推動機利用推桿將震裂器下入作業(yè)孔中的最深作業(yè)深度；啟動震裂器的能量轉(zhuǎn)換器釋放沖擊波，達到設(shè)定的沖擊次數(shù)以后，提升震裂器至第二作業(yè)深度釋放沖擊波達到設(shè)定沖擊次數(shù)；依次類推；完成整井筒作業(yè)以后，起出推桿和震裂器，下入帶有排水功能的采氣管柱，為后續(xù)排水采氣做好準備，保證氣井連續(xù)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種利用可控沖擊波實現(xiàn)氣井投產(chǎn)的方法，適用于地下天然氣開采的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

天然氣具有密度小、浮力大、分子小、粘度低、吸附能力小、擴散作用強的特點，因此通過微孔的滲濾和擴散作用強烈。這就使蓋層的封閉能力對天然氣的聚集保存以及成藏具有重要的作用，同時天然氣對蓋層的要求也比石油要嚴格的多。在我國已探明的天然氣儲集層中，碎屑巖及碳酸鹽巖占到絕大多數(shù)，是天然氣儲層研究的重點。碎屑巖儲集層的非均質(zhì)性強，儲層的孔隙結(jié)構(gòu)復雜，原始孔隙度低，主要以次生孔隙為主，非常規(guī)儲集層占有很大的比例，主要以低孔、低滲儲層為主；碳酸鹽巖儲層的孔隙類型多，孔、洞、縫連為一體是碳酸鹽巖儲集層的重要特征。碳酸鹽巖與碎屑巖最大的差異在于碳酸鹽巖礦物的易溶性和遷移性，導致了碳酸鹽巖孔隙形成和變化的頻繁與多期性。

目前，對于低滲碎屑巖儲層氣井的投產(chǎn)方式以水力壓裂為主，但對于上氣下水的儲層，壓裂會造成下部水層溝通，致使氣井產(chǎn)水嚴重。同時對于縱向上發(fā)育多套氣層的氣井，壓裂投產(chǎn)方式非常復雜，施工周期長，費用高，風險大，且造成氣井后期作業(yè)實施難度大。另外，氣井中會產(chǎn)生井底積液現(xiàn)象。如果無法及時將這些積液排出井外，則會對氣井的產(chǎn)量有非常大的影響，影響氣井開采的效率。

可控沖擊波技術(shù)是研究能產(chǎn)生各種強電脈沖功率輸出的技術(shù)，其借助各種設(shè)備實現(xiàn)脈沖壓縮、功率放大，用很短的時間、很高的強度以單個脈沖或受控的重復脈沖形式，將能量瞬間釋放給負載，使得其在有限的空間和有限的時間內(nèi)形成各種極端條件下的物理環(huán)境，以達到一般功率條件下達不到的目的。可控沖擊波技術(shù)已經(jīng)適用于煤氣層的開采，其利用沖擊波復合注水增壓的技術(shù)，能使井眼周邊煤層產(chǎn)生更多的微米級和毫米級的裂隙，增加煤體透氣性，大幅提升煤氣抽采率，保證安全生產(chǎn)。具體地，可控沖擊波利用水中高壓放電的脈沖大電流或金屬絲電爆炸，在局部范圍內(nèi)形成能量的快速沉積，使放電通道劇烈膨脹擴張，從而推動水介質(zhì)形成沖擊波對煤層實現(xiàn)致裂，形成多方向的多條裂隙，達到煤層增透效果。

由于可控沖擊波技術(shù)需要強大的脈沖電流，通常會出現(xiàn)在多次進行脈沖放電以后，電源無法繼續(xù)提供足夠電力的情形，從而增大了開采難度和開采成本，也大幅降低了開采效率，甚至有時會因為沖擊的中斷而前功盡棄。另外，由于天然氣的儲層一般是巖石，而煤層氣的儲層是煤；巖石和煤的物理特性差別很大，導致用于開采煤氣的方法并不適用于開采天然氣，因此現(xiàn)有技術(shù)均沒有將可控沖擊波用于氣井投產(chǎn)的先例。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種利用可控沖擊波實現(xiàn)氣井投產(chǎn)的方法。

根據(jù)本申請的一種利用可控沖擊波實現(xiàn)氣井投產(chǎn)的方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)收集的信息確定可控沖擊波震裂的作業(yè)深度和作業(yè)參數(shù)；

(2)在作業(yè)深度利用射孔槍開出作業(yè)孔；

(3)依次串聯(lián)推動機、推桿和震裂器，同時在震裂器和推桿之間安裝磁定位儀和壓力傳感器，啟動推動機利用推桿將震裂器下入作業(yè)孔中的最深作業(yè)深度；

(4)啟動震裂器的能量轉(zhuǎn)換器釋放沖擊波，達到設(shè)定的沖擊次數(shù)以后，提升震裂器至第二作業(yè)深度釋放沖擊波達到設(shè)定沖擊次數(shù)；依次類推，直至完成整井筒的沖擊波作業(yè)深度和作業(yè)次數(shù)；每個作業(yè)深度的沖擊完成以后，通過壓力傳感器檢測井底壓力5-10分鐘，比較剛到達該作業(yè)深度時的壓力和沖擊完成后的壓力，兩者之差大于預設(shè)閾值時，才進入下一深度作業(yè)，否則在該作業(yè)深度繼續(xù)增加作業(yè)次數(shù)，直至兩者的壓力差大于預設(shè)閾值；