CN1093139A - 一种油气层高能气体压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气层高能气体压裂方法，采用 电缆通电加热电阻丝引燃固体推进剂药柱进行高能 气体压裂，具有装药量大、施工工艺简单、安全性高、 成本低、对油气层污染小等优点。

Description

本发明涉及一种用于油气层高能气体压裂的方法，即采用电缆通电加热电阻丝引燃固体推进剂进行油气层高能气体压裂。

现有的油气井高能气体压裂方法多采用“有壳式”气体发生器，限制了装药量的提高，发生器在井场的组装较为费时费力。对于“直接径向泄气式”金属外壳气体发生器，其外壳有时开孔多达60-70孔/米，难以保证可靠的密封，这是造成施工失败的主要原因。另外，泄气孔难以同步打开，使气体发生器与井壁发生碰撞，影响压裂效果。

我国实用新型专利87215505中公开了一种用于油气井高能气体压裂的发生器，其外壳采用PVC（聚氯乙稀）硬质塑料管，成本较低，在500米以内的裸眼井中较为适用。其不足之处在于外壳的耐压强度较低，密封采用环氧树脂，在高压水中电气绝缘性能差，容易发生渗漏使施工失败。同时外壳不能完全燃烧，常在井中留下大片残余物，污染油气井。我国实用新型专利91227960.5公开了一种在油气井高能气体压裂中可重复使用的气体发生器，采用活塞式轴向限压、平衡喷射、泄气管径向泄气，由金属点火具引燃固体推进剂，适用于5000米以内的具有液柱的套管井和裸眼井。其不足之处在于发生器在井场的组装及点火线路的连接费时费力，延长施工时间，施工时发生器的下放速度过快，易使活塞密封失效，井内液体渗入保护管内使点火系统不能工作，造成施工失败。另外，由于受限于发生器的结构和保护管的容积，其最大装药量不超过40公斤，影响压裂地层的效果。

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足。提供一种在井温低于120℃具有液柱的套管井和裸眼井中采用电缆通电加热电阻丝引燃固体推进剂药柱及增大装药量、简化发生器组装工艺的高能气体压裂方法。

本发明的目的可以通过以下技术措施来达到：在带有中心孔的固体推进剂药柱外面切开沟槽，并在沟槽中嵌入电阻丝，将沟槽口进行隔热密封，然后在固体推进剂药柱的外部包覆隔热耐磨材料，施工时将电阻丝与通过中心孔的电缆联接，通电加热电阻丝引燃固体推进剂药柱。

本发明采用在50℃、10MPa条件下，燃速大于10毫米/秒、比容高于1000升/千克的固体推进剂进行油气层压裂施工。

图1：固体推进剂药柱由电缆吊装的气体发生器。

图2：固体推进剂药柱置于泄气管中的气体发生器。

本发明将结合附图1对实施例1作进一步描述：发生器由电缆[1]穿过多段固体推进剂药柱[4]的中心孔[5]进行吊装，组装的药柱[4]两端分别由铝片制成的上端盖[3]和下端盖[6]紧固，药柱外部切开的沟槽可以是“U”型的，也可以是螺旋型的，通过改变电阻丝在药柱上的缠绕位置和缠绕方式来控制药柱的燃烧。采用外径为100毫米的药柱以增大装药量。在沟槽中嵌入电阻丝[9]并在其表面覆盖玻璃丝布[8]，再用硝化棉软片的丙酮溶液[7]作为外部密封层。电阻丝与电缆联接，点火线路穿过药柱中心孔。在发生器的上部配置加重装置[2]以保证发生器在油气井中顺利下放。

本发明结合附图2对实施例2作进一步说明：发生器由电缆（图中未画出）通过打捞头[10]与其下部的泄气管[12]相连，泄气管壁上开径向泄气孔[11]，将固体推进剂药柱[4]置于泄气管内，点火系统的外部隔热密封采用高压防水绝缘胶布带，点火线路穿过中心孔[5]，在发生器的下部连接有包括阻尼盘[13]和引鞋[19]在内的防冲装置。

本发明与现有技术相比具有安全性高、作业成本低廉、施工工艺简单、可增大压裂装药量、对油气层污染小等优点。

Claims (4)

1、一种油气层高能气体压裂方法，其特征是沿带有中心孔的固体推进剂药柱面切开沟槽，在沟槽中嵌入电阻丝，将沟槽口进行隔热密封，药柱外部包覆隔热耐磨材料，电阻丝与通过中心孔的电缆芯联接，电缆芯通电加热电阻丝引燃固体推进剂药柱进行油气层压裂。

2、根据权利1所述的方法，其特征在于固体推进剂药柱置于泄气管中或采用电缆吊装。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于可通过改变电阻丝在药柱上的缠绕位置和缠绕方式来控制药柱的燃烧。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用硝化棉软片的丙酮溶液或高压防水绝缘胶布带密封电阻丝。

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