CN108843295B - 一种储层改造仪器及储层改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储层改造仪器及储层改造方法，所述储层改造仪器包括：采矿管和电磁波发生器；所述采矿管，用于将矿产资源从改造后的储层中输送出去；所述电磁波发生器，设在所述采矿管上，用于对准待改造储层产生能进入所述待改造储层中的电磁波，以及控制所述电磁波破碎所述待改造储层。本发明实施例中，通过电磁波发生器产生电磁波，该电磁波能进入到待改造储层中，电磁波本身的能量能够导致储层破碎，充分对储层进行改造，提升了矿产资源的产量。
Description
技术领域
本发明涉及矿产资源开发技术，尤指一种储层改造仪器及储层改造方法。
背景技术
在开发矿产资源时，需要对矿产资源的储层进行改造，以将矿产资源从储层中开发出来。相关技术中主要采用化学法酸化技术和物理破碎法压裂技术对储层进行改造。
化学法酸化技术主要用于碳酸盐储层或碳酸盐胶结储层改造，也用于处理井筒钻井泥浆污染和开发过程中结垢污染，但是使用化学法酸化技术进行储层改造的范围比较小，矿产资源的产量增加幅度较小。
物理破碎法压裂技术(包括水力压裂、酸化压裂、爆燃压裂、动荡水体压裂、等离子脉冲压裂)，取得了很多成果和效益，但此技术需要提前备液、备砂、动迁设备多，工作场面宏伟，后期排液、压裂液处理周期长、成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种储层改造仪器及储层改造方法，能够提高矿产资源的产量，以及简化储层改造的实施，降低储层改造的成本。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种储层改造仪器，包括：采矿管和电磁波发生器；
所述采矿管，用于将矿产资源从改造后的储层中输送出去；
所述电磁波发生器，设在所述采矿管上，用于对准待改造储层产生能进入所述待改造储层中的电磁波，以及控制所述电磁波破碎所述待改造储层。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括：套管；
所述套管内设有所述采矿管，所述套管和所述采矿管之间形成腔室；
所述套管上设置有第一孔眼，所述采矿管上设置有第二孔眼；所述第一孔眼用于供改造后的储层中的矿产资源进入到所述腔室内；所述第二孔眼用于供所述腔室内的矿产资源进入到所述采矿管内。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括：射孔枪；
所述射孔枪，设在所述采矿管上，与第一控制设备相连，用于在接收到来自所述第一控制设备发送的射孔信号时对准所述待改造储层发射子弹，所述子弹穿过所述第一孔眼后发射到所述待改造储层中。
在一个可选方案中，所述第一孔眼是所述子弹穿过所述套管时形成的。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括：电子加速器；
所述电子加速器，设在所述采矿管上，用于对准所述第一孔眼时生成电子束，并控制所述电子束加速，以使所述电子束穿过所述第一孔眼进入到所述待改造储层中。
在一个可选方案中，所述电磁波发生器和所述电子加速器分别与第二控制设备相连，所述第二控制设备分别对所述电磁波发生器和所述电子加速器进行超高压输电或特高压输电。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括：生产滑套；
所述生产滑套，套在所述第二孔眼所在所述采矿管的外侧，与第一控制设备相连，用于在储层改造完之后接收到来自所述第一控制设备的开启孔眼的信号时，打开所述第二孔眼。
一种储层改造方法，基于上述任一项所述的储层改造仪器实现，所述储层改造方法包括：
当所述储层改造仪器进入到井眼中并对准待改造的储层时，所述电磁波发生器产生能进入所述待改造储层中的电磁波；
所述电磁波发生器控制所述电磁波破碎所述待改造储层。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括射孔枪，所述射孔枪设在所述采矿管上；所述电磁波发生器产生能进入所述待改造储层中的电磁波之前，所述储层改造方法还包括：
所述射孔枪对准所述待改造储层发射子弹。
在一个可选方案中，所述储层改造仪器还包括电子加速器，所述电子加速器设在所述采矿管上；所述电磁波发生器产生能进入所述待改造储层中的电磁波之前，所述储层改造方法还包括：
所述电子加速器生成电子束，并控制所述电子束加速，以使所述电子束进入到所述待改造储层中。
本发明实施例至少包括：采矿管和电磁波发生器；所述采矿管，用于将矿产资源从改造后的储层中输送出去；所述电磁波发生器，设在所述采矿管上，用于对准待改造储层产生能进入所述待改造储层中的电磁波，以及控制所述电磁波破碎所述待改造储层。从本发明实施例可见，通过电磁波发生器产生电磁波，该电磁波能进入到待改造储层中，由于电磁波在储层中振动时具有很大的能量，电磁波振动时的能量会将储层破碎，实现了对储层的充分改造，提升了矿产资源的产量。而且将储层改造仪器放入到井眼中可以实现储层改造，不需要提前部署改造矿产资源所需的大型设备，降低了储层改造的成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的一种储层改造仪器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种储层改造仪器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种储层改造方法的流程示意图。
图中所标各部件名称如下：
10储层改造仪器，101采矿管，102电磁波发生器，103套管，104射孔枪，105电子加速器，106生产滑套，20第一控制设备，30第二控制设备。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
一种储层改造仪器，如图1所示，该储层改造仪器10包括：采矿管101和电磁波发生器102。
采矿管101，用于将矿产资源从改造后的储层中输送出去。
需要说明的是，采矿管101可以是钢质管或者玻璃钢管，储层包括但不限于：油气层(包括：低渗油气层、特低渗油气层，非常规致密砂岩油气层、页岩油气层、煤层气层、严重污染油气层)、天然气层和二氧化碳储层。在储层改造仪器10改造完储层后，储层遭到破碎，矿产资源通过采矿管101输送出去。
电磁波发生器102，设在采矿管101上，用于对准待改造储层产生能进入待改造储层中的电磁波，以及控制电磁波破碎待改造储层。
需要说明的是，控制电磁波以预定频率振动使得待改造储层破碎。电磁波以预定频率振动时电磁波具有很大的能量，该能量能够将储层破碎。
优选地，电磁波发生器102可以是高频电磁波发生器，高频电磁波发生器可以产生高频电磁波。
在本发明实施例中，通过电磁波发生器102产生电磁波，该电磁波能进入到待改造储层中的矿产资源中，电磁波具有很大的能量导致储层破碎，充分对储层进行改造，能极大地改变储层的渗透能力，提高矿产资源的流体渗流能力，从而提升了矿产资源的产量。尤其是在对油气层进行改造时，能够大幅度提高低渗、非常规油气层、严重污染油气层的渗流半径，从而大幅提高单井油气生产能力。而且，由于产生电磁波所需的能量是机械破碎所需能量的1/36—1/100。但是电磁波产生几个兆帕的压力能满足储层改造，机械破碎产生几十兆帕的压力能满足储层改造。因此在对储层进行改造时，电磁波所需的能量远低于机械破碎所需能量，从而使得储层改造仪器10的能耗低，降低了储层改造的成本。另外，将储层改造仪器10放入到井眼中可以实现储层改造，不需要提前部署改造矿产资源所需的大型设备，从而使得储层改造的成本低、施工时间短、储层改造所用的设备的规模小、占地少。
在一个可选方案中，在图1对应实施例的基础上，如图2所示，储层改造仪器10还包括：套管103。
套管103内设有采矿管101，套管103和采矿管101之间形成腔室。
套管103上设置有第一孔眼，采矿管101上设置有第二孔眼；第一孔眼用于供改造后的储层中的矿产资源进入到套管103和采矿管101之间形成的腔室内；第二孔眼用于供上述腔室内的矿产资源进入到采矿管101内。
需要说明的是，图2中的阴影部分表示储层，为了方便说明，图2包括三个储层，分别是储层A、储层B和储层C，当对这三个储层中的任一个储层进行改造时，储层改造仪器10放到井眼中，校正好深度，将电磁波发生器102对准待改造的储层，这样电磁波发生器102产生的电磁波能够进入到该储层中，进入到该储层中的电磁波具有的能量导致该储层破碎，以实现该储层的改造。当储层改造完成后，储层中的矿产资源通过第一孔眼进入到套管103和采矿管101之间形成的腔室内，当第二孔眼开启时，该腔室内的矿产资源通过第二孔眼进入到采矿管101内，通过采矿管101将矿产资源输送出去。
第一控制设备20可以是上位机或者计算机。第一控制设备20向第二控制设备30发送电磁波发生信号，第二控制设备30接收到电磁波发生信号时为电磁波发生器102供电，电磁波发生器102产生电磁波。
图1和图2中的虚线表示储层改造仪器10很长，为了方便说明，仅画出了储层改造仪器10两端的部分。
在一个可选方案中，在图1对应实施例的基础上，如图2所示，储层改造仪器10还可以包括：射孔枪104。
射孔枪104，设在采矿管101上，与第一控制设备20相连，用于在接收到来自第一控制设备20发送的射孔信号时对准待改造储层中的矿产资源发射子弹，子弹穿过第一孔眼后发射到待改造储层中。
需要说明的是，射孔枪104可以是多级射孔枪，多级射孔枪分别对多个储层进行改造，比如三级射孔枪，使用第一级射孔枪对储层A进行改造、使用第二级射孔枪对储层B进行改造，使用第三级射孔枪对储层C进行改造，这样储层改造仪器10可以在井眼中分别对多个储层进行改造，不需要每当对一个储层进行改造时储层改造仪器10就下井一次，从而减少了储层改造仪器10的下井次数，提高了储层改造的效率。
射孔枪104可以先对准待改造储层发射子弹，然后电磁波发生器102产生电磁波并控制电磁波破碎储层。或者射孔枪104可以对准待改造储层发射子弹，同时电磁波发生器102产生电磁波并控制电磁波破碎储层。
在本发明实施例中，通过向待改造储层中发射子弹，子弹射到储层中可以对储层造成一定程度地破碎，有利于利用电磁波对储层进行充分改造。
在一个可选方案中，在图2对应实施例的基础上，第一孔眼是子弹穿过套管103时形成的。
需要说明的是，射孔枪104在向待改造的储层中的矿产资源发射子弹之前，套管103上可以没有第一孔眼，当射孔枪104发射子弹后，子弹穿过套管103时在套管103上形成了第一孔眼，储层中的矿产资源通过第一孔眼进入到套管103与采矿管101之间的腔室内。当然，套管103上可以预设第一孔眼，当射孔枪104发射子弹后，子弹穿过第一孔眼进入到储层中的矿产资源中。
在一个可选方案中，在图1对应实施例的基础上，如图2所示，储层改造仪器10还包括：电子加速器105，电子加速器105设在采矿管101上。
电子加速器105，用于对准第一孔眼时生成电子束，并控制电子束加速，以使电子束穿过第一孔眼进入到待改造储层中。
需要说明的是，电子加速器105与第二控制设备30相连；第一控制设备20向第二控制设备30发送电子生成信号，第二控制设备30接收到该电子生成信号时为电子加速器105供电，使得电子加速器105生成电子束。
如果套管103是导电的套管，当电子与套管103接触时，电子会附着在套管103上，套管103将电子传递到地面中，电子就无法进入到待改造储层中的矿产资源内。因此，套管103是绝缘的套管，比如套管103是玻璃钢套管，这样电子即使与套管103接触也不会通过套管103传递到地面中，使得电子加速器105产生的电子能够进入到待改造储层中的矿产资源内。
在本发明实施例中，电子加速器105对准待改造储层，通过电子加速器105向待改造储层中添加电子，使得不导电的矿产资源带电荷或者增加矿产资源中的电荷，有利于储层形成裂缝，电荷沿储层裂缝集中分布，能够加剧储层裂缝的产生和延伸，从而更好地对储层进行改造。
在一个可选方案中，在图1对应实施例的基础上，如图2所示，电磁波发生器102和电子加速器105分别与第二控制设备30相连，第二控制设备30分别对电磁波发生器102和电子加速器105进行超高压输电或特高压输电。
需要说明的是，电磁波发生器102和电子加速器105分别通过高压传输电缆与第二控制设备30相连，第二控制设备30可以包括变压器，变压器将交流电源转化成超高压电，提供给电磁波发生器102和电子加速器105。
在一个可选方案中，在图1对应实施例的基础上，如图2所示，储层改造仪器10还包括：生产滑套106。
生产滑套106，套在上述的第二孔眼所在采矿管101的外侧，与第一控制设备20相连，用于在储层改造完之后接收到来自第一控制设备20的开启孔眼的信号时，打开上述的第二孔眼。
需要说明的是，如果需要对多个储层进行改造，那么可以在对多个储层改造完后第一控制设备20向生产滑套106发送开启孔眼的信号，生产滑套106打开采矿管101上的第二孔眼。
需要补充的是，储层改造仪器10还可以包括：筛管和尾管。
实施例二
一种储层改造方法，如图3所示，基于实施例一的储层改造仪器实现，储层改造方法包括：步骤201和步骤202。
步骤201：当储层改造仪器进入到井眼中并对准待改造的储层时，电磁波发生器产生能进入待改造储层中的电磁波。
步骤202：电磁波发生器控制电磁波破碎待改造储层。
在一个可选方案中，在图3对应实施例的基础上，储层改造仪器还可以包括射孔枪，射孔枪设在采矿管上；电磁波发生器产生能进入待改造储层中的电磁波之前，储层改造方法还可以包括：步骤203。
步骤203：射孔枪对准待改造储层发射子弹。
在一个可选方案中，在图3对应实施例的基础上，储层改造仪器还可以包括电子加速器，电子加速器设在采矿管上；电磁波发生器产生能进入待改造储层中的电磁波之前，储层改造方法还可以包括：步骤204。
步骤204：第一控制设备向电子加速器发送电子生成信号。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种储层改造仪器，其特征在于，包括：采矿管、电磁波发生器、电子加速器和射孔枪；
所述采矿管，用于将矿产资源从改造后的储层中输送出去；
所述电磁波发生器，设在所述采矿管上，用于对准待改造储层产生能进入所述待改造储层中的电磁波，以及控制所述电磁波破碎所述待改造储层；
所述电子加速器，设在所述采矿管上，用于对准第一孔眼时生成电子束，并控制所述电子束加速，以使所述电子束穿过所述第一孔眼进入到所述待改造储层中；
所述射孔枪，设在所述采矿管上，与第一控制设备相连，用于在接收到来自所述第一控制设备发送的射孔信号时对准所述待改造储层发射子弹，所述子弹穿过所述第一孔眼后发射到所述待改造储层中。
2.根据权利要求1所述的储层改造仪器，其特征在于，还包括：套管；
所述套管内设有所述采矿管，所述套管和所述采矿管之间形成腔室；
所述套管上设置有所述第一孔眼，所述采矿管上设置有第二孔眼；所述第一孔眼用于供改造后的储层中的矿产资源进入到所述腔室内；所述第二孔眼用于供所述腔室内的矿产资源进入到所述采矿管内。
3.根据权利要求2所述的储层改造仪器，其特征在于，所述第一孔眼是所述子弹穿过所述套管时形成的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的储层改造仪器，其特征在于，所述采矿管，还用于将所述电磁波发生器和所述电子加速器输送到所述待改造储层的对应深度位置。
5.根据权利要求1所述的储层改造仪器，其特征在于，
所述电磁波发生器和所述电子加速器分别与第二控制设备相连，所述第二控制设备分别对所述电磁波发生器和所述电子加速器进行超高压输电或特高压输电。
6.根据权利要求2所述的储层改造仪器，其特征在于，还包括：生产滑套；
所述生产滑套，套在所述第二孔眼所在所述采矿管的外侧，与第一控制设备相连，用于在储层改造完之后接收到来自所述第一控制设备的开启孔眼的信号时，打开所述第二孔眼。
7.一种储层改造方法，其特征在于，基于权利要求1所述的储层改造仪器实现，所述储层改造方法包括：当所述储层改造仪器进入到井眼中并对准待改造的储层时，射孔枪对准待改造储层发射子弹，所述射孔枪设在采矿管上；电子加速器生成电子束，并控制所述电子束加速，以使所述电子束进入到所述待改造储层中；所述电磁波发生器产生能进入所述待改造储层中的电磁波；
所述电磁波发生器控制所述电磁波破碎所述待改造储层。
8.根据权利要求7所述的储层改造方法，其特征在于，由所述采矿管将所述电磁波发生器和所述电子加速器输送到所述待改造储层的对应深度位置。
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- 2018-06-01 CN CN201810559238.6A patent/CN108843295B/zh active Active
Patent Citations (4)
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