[發明專利]一種深部頁巖儲層原位甲烷燃爆多級脈沖壓裂方法

有效

• 申請號: 202110238104.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112983384B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 羅寧;曹小龍;翟成;范學如;梁漢良;袁翊碩;索云琛;蔣立
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263;E21B43/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種深部頁巖儲層原位甲烷燃爆多級脈沖壓裂方法，其特征在于，該方法所使用的裝置包括聚能射孔裝置、燃爆機構、助燃劑(1)、井筒(3)和甲烷濃度傳感器(7)，具體操作步驟為：

a、預裂孔的形成：預先將聚能射孔裝置投放于井筒(3)內的頁巖氣待開采段進行射孔處理，利用聚能射流效應預先啟裂若干條裂縫，啟裂若干條裂縫后形成待壓裂段，待壓裂段頁巖儲層中滲出解析甲烷(2)；

b、燃爆機構投放：完成步驟a后，先將助燃劑(1)充入燃爆機構內，再將含有助燃劑(1)的燃爆機構投放到待壓裂段；

所述燃爆機構包括支撐部和燃爆部，所述支撐部與所述燃爆部固定連接，所述支撐部包括支撐板(4)，所述支撐板(4)頂端固定安裝有助燃劑存儲罐(5)，所述助燃劑(1)位于所述助燃劑存儲罐(5)內，所述支撐板(4)底端固定安裝有油霧噴嘴(6)，所述油霧噴嘴(6)貫穿所述支撐板(4)并與所述助燃劑存儲罐(5)連通；

所述支撐板(4)底端固定連接有篩管(9)，所述油霧噴嘴(6)位于所述篩管(9)內；所述支撐板(4)上固定連接有支架(10)，所述支架(10)與所述篩管(9)底端固定連接；

所述燃爆部包括與所述支撐板(4)底端固定連接的高能點火器(8)；

c、燃爆：完成步驟b的燃爆機構投放后，首先通過甲烷濃度傳感器(7)檢測到解析甲烷(2)時，通過燃爆機構釋放助燃劑(1)，助燃劑(1)與井筒(3)中析出的解析甲烷(2)進行預混，當燃爆機構檢測到混合氣體中的解析甲烷(2)濃度達到預先設定濃度時進行燃爆作業；

所述甲烷濃度傳感器(7)與所述支撐板(4)底端固定連接，所述甲烷濃度傳感器(7)分別與所述油霧噴嘴(6)和所述高能點火器(8)電性連接；

d、重復步驟a-c，直至完成對頁巖儲層的多級壓裂；爆破作業結束后，爆燃機構檢測到混合氣體中解析甲烷(2)濃度低，再次進行助燃劑(1)的釋放和燃爆作業，重復步驟c，對頁巖儲層進行多次壓裂。

2.根據權利要求1所述的深部頁巖儲層原位甲烷燃爆多級脈沖壓裂方法，其特征在于：所述助燃劑(1)為正氧或者零氧平衡氧化劑物質。

3.根據權利要求1所述的深部頁巖儲層原位甲烷燃爆多級脈沖壓裂方法，其特征在于：所述支撐板(4)頂端固定連接有投放回收裝置。