CN111749670A - 一种天然气前置增能压裂装置及工艺 - Google Patents
一种天然气前置增能压裂装置及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111749670A CN111749670A CN202010694007.3A CN202010694007A CN111749670A CN 111749670 A CN111749670 A CN 111749670A CN 202010694007 A CN202010694007 A CN 202010694007A CN 111749670 A CN111749670 A CN 111749670A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- natural gas
- tool well
- fracturing
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 250
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 92
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 62
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 61
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 48
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 19
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 20
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种天然气前置增能压裂装置，包括天然气气源、压缩机、一级工具井、二级工具井、压裂车、液罐和压裂井。有益效果：采用天然气作为增能气体，天然气可溶解于原油使原油膨胀，降低粘度；在储层中可以形成混相驱，界面张力降低、毛管数增大，大幅降低了残余油饱和度，从而有助于提高原油采收率；天然气来源广泛、价格低廉、方便快捷且效益最优；采用一级工具井和二级工具井对天然气进行增压，增加工具井单次储气能力，增压效果不受压缩机功率的限制，单次注气量大，降低对压缩机的依赖性，同时可通过多次增压进一步增大压力，满足大排量、高压力的要求。
Description
技术领域
本发明涉及压裂技术领域，具体涉及一种天然气前置增能压裂装置及工艺。
背景技术
气体前置增能压裂技术是指在常规水基压裂液的基础上，在单级射孔后、分级压裂前向射孔段注入一定量的气体，利用气体的弹性能以及能与原油形成混相驱的特点，为地层补充能量，提高致密油的采收率，同时，由于气体对油层基本没有伤害，能够提高压裂液的返排效率，减少压裂液对油层的伤害，起到提高裂缝渗流能力、增加油井产能的目的。目前气体前置增能压裂主要采用CO2或N2作为增能气体，虽然能提高压裂效果，但CO2或N2会对地面设备、管线以及井筒产生强烈腐蚀，需要专用设备生产，注气成本高；且采出后无用，对环境有一定的污染。而且注气受到压缩机或高压泵功率限制，导致单次注气储能低，注气压力低、排量小。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种天然气前置增能压裂装置及工艺，采用天然气作为增能气体，天然气可溶解于原油使原油膨胀，降低粘度；在储层中可以形成混相驱，界面张力降低、毛管数增大，大幅降低了残余油饱和度，从而有助于提高原油采收率；天然气来源广泛、价格低廉、方便快捷且效益最优；采用一级工具井和二级工具井对天然气进行增压，增加工具井单次储气能力，增压效果不受压缩机功率的限制，单次注气量大，降低对压缩机的依赖性，同时可通过多次增压进一步增大压力，满足大排量、高压力的要求。
本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种天然气前置增能压裂装置，包括天然气气源、压缩机、一级工具井、二级工具井、压裂车、液罐和压裂井，所述一级工具井和二级工具井均设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述天然气气源和压缩机顺序连接，所述压缩机还分别与一级工具井和二级工具井的气相进口连接，所述一级工具井和二级工具井的气相出口均与压裂井连接，所述压裂车分别与一级工具井和二级工具井的液相进口连接，所述一级工具井和二级工具井的液相出口均与液罐连接，所述二级工具井为1个以上，多个所述二级工具井并联。
进一步地，所述一级工具井和二级工具井均包括套管、油管和井口，所述井口设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述气相进口和气相出口分别与套管的一端连接，所述套管的另一端伸入井底并密封设置，所述液相进口和液相出口分别与油管的一端连接，所述油管的另一端伸入套管内并与套管连通。
进一步地，所述压裂车还与液罐连接。
进一步地，所述天然气气源为CNG罐车或天然气输送管线。
进一步地，所述第一工具井和第二工具井的气相进口、气相出口、液相进口、液相出口以及压裂井的进口端均设有安全阀。
进一步地，所述安全阀均可远程控制。
一种天然气前置增能压裂工艺，包括如下步骤：
(1)一级工具井和二级工具井注气：一级工具井和二级工具井注气：天然气经压缩机加压后分别输送至一级工具井和二级工具井的气相进口，一级工具井和二级工具井内注满天然气，同时天然气将一级工具井和二级工具井内的压裂液经一级工具井和二级工具井的液相出口排至液罐内；
(2)二级工具井增压：压裂车将压裂液经一级工具井的液相进口输送至一级工具井，压裂液进入一级工具井并将天然气由一级工具井的气相出口经二级工具井的气相出口排至二级工具井内，二级工具井内的天然气气压增加，当二级工具井增压后，天然气气源经压缩机重新向一级工具井内注入天然气，完成二级工具井单次增压；
(3)压裂井注气：所述二级工具井经至少一次增压后，压裂车将压裂液先经一级工具井的液相进口输送至一级工具井内，先将一级工具井内的天然气经一级工具井的气相出口排至压裂井内，然后压裂车再将压裂液经二级工具井的液相进口输送至二级工具井内，将二级工具井内的增压天然气经二级工具井的气相出口排至压裂井内，完成压裂井的单次注气。
进一步地，所述步骤(2)内二级工具井增压后，先将一级工具井进行泄压，然后天然气气源经压缩机再重新向一级工具井内注入天然气。
进一步地，当二级工具井为多个时，所述步骤(2)内一级工具井分别向多个二级工具井进行注气增压后，天然气气源经压缩机重新向一级工具井内注入天然气，完成二级工具井单次增压。
进一步地，当二级工具井为多个时，其中一个二级工具井可为除它之外的任意一个二级工具井增压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用天然气作为增能气体，天然气可溶解于原油使原油膨胀，降低粘度；在储层中可以形成混相驱，界面张力降低、毛管数增大，大幅降低了残余油饱和度，从而有助于提高原油采收率；天然气来源广泛、价格低廉、方便快捷且效益最优；采用一级工具井和二级工具井对天然气进行增压，增加工具井单次储气能力，增压效果不受压缩机功率的限制，单次注气量大，降低对压缩机的依赖性，同时可通过多次增压进一步增大压力，满足大排量、高压力的要求。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是设有1个二级工具井的天然气前置增能压裂装置的结构示意图。
图2是设有2个二级工具井的天然气前置增能压裂装置的结构示意图。
其中，1.CNG罐车，2.压缩机，3.一级工具井，4.二级工具井，5.压裂车，6.液罐，7.压裂井，8.第一安全阀，9.第二安全阀，10.第三安全阀，11.第四安全阀，12.第六安全阀，13.第五安全阀，14.第七安全阀，15.第八安全阀，16.第九安全阀，17.第一二级工具井，18.第二二级工具井，19.第十安全阀，20.第十一安全阀，21.第十二安全阀，22.第十三安全阀。
具体实施方式
如图1至2所示，一种天然气前置增能压裂装置，包括天然气气源、压缩机2、一级工具井3、二级工具井4、压裂车5、液罐6和压裂井7，所述一级工具井3和二级工具井4均设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述天然气气源为CNG罐车1或天然气输送管线。所述天然气气源和压缩机2顺序连接，所述压缩机2还分别与一级工具井3和二级工具井4的气相进口连接，具体的，所述压缩机2用于向一级工具井3和二级工具井4内注入天然气。所述一级工具井3和二级工具井4的气相出口均与压裂井7连接，具体的，所述一级工具井3和二级工具井4用于向压裂井7内注入天然气。所述压裂车5分别与一级工具井3和二级工具井4的液相进口连接，所述一级工具井3和二级工具井4的液相出口均与液罐6连接，所述二级工具井4为1个以上，多个所述二级工具井4并联。采用一级工具井3和二级工具井4对天然气进行增压，增加工具井单次储气能力，增压效果不受压缩机功率的限制，单次注气量大，降低对压缩机2的依赖性。
所述一级工具井3和二级工具井4均包括套管、油管和井口，所述井口设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述气相进口和气相出口分别与套管的一端连接，所述套管的另一端伸入井底并密封设置，所述液相进口和液相出口分别与油管的一端连接，所述油管的另一端伸入套管内并与套管连通。具体的，所述一级工具井3和二级工具井4的套管、油管的管径、壁厚和材质以及井深可根据实际压裂注气需求设定。天然气可由气相进口进入套管内并将套管内的压裂液经油管、液相出口排至液罐内。压裂液可由液相进口进入油管内并可从油管进入套管将套管内的天然气由气相出口排至压裂井7内。而且，压裂液可由一级工具井3的液相进口进入一级工具井3的油管内并由油管进入套管内将套管内的天然气由一级工具井3的气相出口经二级工具井4的气相出口排至二级工具井4的套管内进行二级工具井4增压。
所述压裂车5还与液罐6连接。液罐6可为压裂车5供液，实现压裂液的循环使用。
所述一级工具井3和二级工具井4的气相进口、气相出口、液相进口、液相出口以及压裂井7的进口端均设有安全阀。具体的，所述压缩机2与一级工具井3的气相进口之间设有第一安全阀8，所述压缩机2与二级工具井4的气相进口之间设有第二安全阀9，所述一级工具井3的气相出口与压裂井7之间设有第三安全阀10，所述二级工具井4的气相出口与压裂井7之间设有第四安全阀11，所述压裂车5与一级工具井3的液相进口之间设有第五安全阀13，所述压裂车5与二级工具井4的液相进口之间设有第六安全阀12，所述一级工具井3的液相出口与液罐6之间设有第七安全阀14，所述二级工具井4的液相出口与液罐6之间设有第八安全阀15，所述压裂井7进口端设有第九安全阀16，且当二级工具井4为多个时，每增加一个二级工具井4均增加4个安全阀。
所述安全阀均可远程控制。所有安全阀的开启和关闭均可采用远程控制系统进行远程控制，避免现场人工操作，节省人力，同时降低人工操作的安全风险，安全系数高。
一种天然气前置增能压裂工艺，包括如下步骤：
(1)一级工具井3和二级工具井4注气：天然气经压缩机2加压后分别输送至一级工具井3和二级工具井4的气相进口，一级工具井3和二级工具井4内注满天然气，同时天然气将一级工具井3和二级工具井4内的压裂液经一级工具井3和二级工具井4的液相出口排至液罐6内；
(2)二级工具井4增压：压裂车5将压裂液经一级工具井3的液相进口输送至一级工具井3，压裂液进入一级工具井3并将天然气由一级工具井3的气相出口经二级工具井4的气相出口排至二级工具井4内，二级工具井4内的天然气气压增加，当二级工具井4增压后，天然气气源经压缩机2重新向一级工具井3内注入天然气，完成二级工具井4单次增压；
(3)压裂井注气：所述二级工具井4经至少一次增压后，具体的，可根据二级工具井4的承压能力和压裂井7注气压力需求，选择二级工具井4的增压次数。压裂车5将压裂液先经一级工具井3的液相进口输送至一级工具井3内，先将一级工具井3内的天然气经一级工具井3的气相出口排至压裂井7内，然后压裂车5再将压裂液经二级工具井4的液相进口输送至二级工具井4内，将二级工具井4内的增压天然气经二级工具井4的气相出口排至压裂井7内，完成压裂井7的单次注气。
所述步骤(2)内二级工具井4增压后，先将一级工具井3进行泄压，然后天然气气源经压缩机2再重新向一级工具井3内注入天然气。当二级工具井4进行增压后，一级工具井3内压裂液的压强与二级工具井4内天然气的压强相同，先将一级工具井3进行泄压，可避免压缩机2重新向一级工具井3注入天然气时，造成压缩机2损坏。
当二级工具井4为多个时，所述步骤(2)内一级工具井3分别向多个二级工具井4进行注气增压后，天然气气源经压缩机2重新向一级工具井3内注入天然气，完成二级工具井4单次增压。具体的，一级工具井3依次向多个二级工具井4注气，待所有二级工具井4均增压后，天然气气源经压缩机2重新向一级工具井3内注入天然气，完成所有二级工具井4的单次增压。具体的，可根据压裂井7注气压力需求，选择二级工具井4的增压次数。
当二级工具井4为多个时，其中一个二级工具井4可为除它之外的任意一个二级工具井4增压。具体的，可根据二级工具井4的承压能力和压裂井7注气压力需求确定是否需要利用单个二级工具井4为除它之外的其它二级工具井4增压。
实施例1
如图1所示，本实施例为设有1个二级工具井4的天然气前置增能压裂装置。
一种天然气前置增能压裂装置，包括天然气气源、压缩机2、一级工具井3、二级工具井4、压裂车5、液罐6和压裂井7，所述一级工具井3和二级工具井4均设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述天然气气源为CNG罐车1。所述天然气气源和压缩机2顺序连接，所述压缩机2分别通过第一安全阀8和第二安全阀9与一级工具井3和二级工具井4的气相进口连接，所述一级工具井3和二级工具井4的气相出口分别通过第三安全阀10和第四安全阀11与压裂井7连接，所述第三安全阀10和第四安全阀11与压裂井7之间还设有第九安全阀16。所述压裂车5分别通过第五安全阀13和第六安全阀12与一级工具井3和二级工具井4的液相进口连接，所述一级工具井3和二级工具井4的液相出口分别通过第七安全阀14和第八安全阀15与液罐6连接，所述压裂车5还与液罐6连接。
所述一级工具井3和二级工具井4均包括套管、油管和井口，所述井口设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述气相进口和气相出口分别与套管的一端连接，所述套管的另一端伸入井底并密封设置，所述液相进口和液相出口分别与油管的一端连接，所述油管的另一端伸入套管内并与套管连通。
所述第一安全阀8、第二安全阀9、第三安全阀10、第四安全阀11、第五安全阀13、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15和第九安全阀16均可远程控制。
工作原理：
一级工具井3和二级工具井4注气：关闭第三安全阀10、第四安全阀11、第五安全阀13、第六安全阀12和第九安全阀16，开启第一安全阀8、第二安全阀9、第七安全阀14和第八安全阀15，CNG罐车1内的天然气经压缩机2压缩后，经第一安全阀8进入一级工具井3内并将一级工具井3内的压裂液由第七安全阀14排至液罐6内，一级工具井3注气。同时，压缩后的天然气经第二安全阀9进入二级工具井4内并将二级工具井4内的压裂液由第八安全阀15排至液罐6内，二级工具井4注气。
二级工具井4增压：关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15和第九安全阀16，打开第五安全阀13、第三安全阀10和第四安全阀11，压裂车5将压裂液注入一级工具井3内，一级工具井3内的天然气被压裂液经第三安全阀10和第四安全阀11排至二级工具井4内，二级工具井4内天然气增压，完成二级工具井4单次增压，然后关闭第三安全阀10、第四安全阀11和第五安全阀13，打开第七安全阀14，一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14进入液罐6内，一级工具井3泄压，泄压后开启第一安全阀8，天然气经压缩机2压缩后经第一安全阀8进入一级工具井3内并将一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14排至液罐6，一级工具井3重新注气。
压裂井7注气：关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第四安全阀11、第六安全阀12、第七安全阀14和第八安全阀15，开启第五安全阀13、第三安全阀10和第九安全阀16，压裂车5将压裂液经第五安全阀13注入一级工具井3并将一级工具井3内的天然气经第三安全阀10和第九安全阀16排至压裂井7内，完成一级工具井3注气。然后关闭第五安全阀13和第三安全阀10，开启第六安全阀12和第四安全阀11，压裂车5将压裂液经第六安全阀12注入二级工具井4并将二级工具井4内的天然气经第四安全阀11和第九安全阀16排至压裂井7内，完成二级工具井4注气，实现压裂井7的单次注气。
实施例2
实施例2为设有2个二级工具井4的天然气前置增能压裂装置。与实施例1不同的是所述天然气前置增能压裂装置还包括第十安全阀19、第十一安全阀20、第十二安全阀21和第十三安全阀22，所述二级工具井4包括第一二级工具井17和第二二级工具井18，所述第一二级工具井17和第二二级工具井18并联，所述压缩机2通过第二安全阀9与第一二级工具井17的气相进口连接，所述压缩机2通过第十安全阀19与第二二级工具井18的气相进口连接，所述第一二级工具井17的气相出口通过第四安全阀11与压裂井7连接，所述第二二级工具井18的气相出口通过第十一安全阀20与压裂井7连接，所述第三安全阀10、第四安全阀11和第十一安全阀20与压裂井7之间还设有第九安全阀16。所述压裂车5通过第六安全阀12与第一二级工具井17的液相进口连接，所述压裂车5通过第十二安全阀21与第二二级工具井18的液相进口连接，所述第一二级工具井17的液相出口通过第八安全阀15与液罐6连接，所述第二二级工具井18的液相出口通过第十三安全阀22与液罐6连接。
所述第一安全阀8、第二安全阀9、第三安全阀10、第四安全阀11、第五安全阀13、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15、第九安全阀16、第十安全阀19、第十一安全阀20、第十二安全阀21和第十三安全阀22均可远程控制。
工作原理：
一级工具井3和二级工具井4注气：关闭第三安全阀10、第四安全阀11、第五安全阀13、第六安全阀12、第九安全阀16、第十一安全阀20和第十二安全阀21，开启第一安全阀8、第二安全阀9、第七安全阀14、第八安全阀15、第十安全阀19和第十三安全阀22，CNG罐车1内的天然气经压缩机2压缩后，经第一安全阀8进入一级工具井3内并将一级工具井3内的压裂液由第七安全阀14排至液罐6内，一级工具井3注气。同时，压缩后的天然气经第二安全阀9进入第一二级工具井17内并将第一二级工具井17内的压裂液由第八安全阀15排至液罐6内，第一二级工具井17注气。同时，压缩后的天然气经第十安全阀19进入第二二级工具井18内并将第二二级工具井18内的压裂液由第十三安全阀22排至液罐6内，第二二级工具井18注气。
二级工具井增压：关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15、第九安全阀16、第十安全阀19、第十一安全阀20、第十二安全阀21和第十三安全阀22，开启第五安全阀13、第三安全阀10和第四安全阀11，压裂车5将压裂液注入一级工具井3内，一级工具井3内的天然气被压裂液经第三安全阀10和第四安全阀11排至第一二级工具井17内，第一二级工具井17内天然气增压，完成第一二级工具井17单次增压，然后关闭第三安全阀10、第四安全阀11和第五安全阀13，打开第七安全阀14，一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14进入液罐6内，一级工具井3泄压，泄压后开启第一安全阀8，天然气经压缩机2压缩后经第一安全阀8进入一级工具井3内并将一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14排至液罐6，一级工具井3重新注气。关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第四安全阀11、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15、第九安全阀16、第十安全阀19、第十二安全阀21和第十三安全阀22，开启第五安全阀13、第三安全阀10和第十一安全阀20，压裂车5将压裂液注入一级工具井3内，一级工具井3内的天然气被压裂液经第三安全阀10和第十一安全阀20排至第二二级工具井18内，第二二级工具井18内天然气增压，完成第二二级工具井18单次增压，然后关闭第三安全阀10、第十一安全阀20和第五安全阀13，打开第七安全阀14，一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14进入液罐6内，一级工具井3泄压，泄压后开启第一安全阀8，天然气经压缩机2压缩后经第一安全阀8进入一级工具井3内并将一级工具井3内的压裂液经第七安全阀14排至液罐6，一级工具井3重新注气，实现第一二级工具井17和第二二级工具井18的单次增压过程。
压裂井注气：关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第四安全阀11、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15、第十安全阀19、第十一安全阀20、第十二安全阀21和第十三安全阀22，开启第五安全阀13、第三安全阀10和第九安全阀16，压裂车5将压裂液经第五安全阀13注入一级工具井3并将一级工具井3内的天然气经第三安全阀10和第九安全阀16排至压裂井7内，完成一级工具井3注气。然后关闭第五安全阀13和第三安全阀10，开启第六安全阀12和第四安全阀11，压裂车5将压裂液经第六安全阀12注入第一二级工具井17并将第一二级工具井17内的天然气经第四安全阀11和第九安全阀16排至压裂井7内，完成第一二级工具井17注气。然后关闭第四安全阀11和第六安全阀12，开启第十二安全阀21和第十一安全阀20，压裂车5将压裂液经第十二安全阀21注入第二二级工具井18并将第二二级工具18井内的天然气经第十一安全阀20和第九安全阀16排至压裂井7内，完成第二二级工具井18注气。实现压裂井7的单次注气。
实际操作过程在二级工具井4增压的过程中，当第一二级工具井17和第二二级工具井18增压后，可根据第一二级工具井17和/或第二二级工具井18的承压能力及压裂井7注气压力需求，通过关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第三安全阀10、第五安全阀13、第七安全阀14、第八安全阀15、第九安全阀16、第十安全阀19、第十二安全阀21和第十三安全阀22，开启第六安全阀12、第四安全阀11和第十一安全阀20，实现压裂液将第一二级工具井17内的增压天然气排至第二二级工具井18内进行再次增压，或关闭第一安全阀8、第二安全阀9、第三安全阀10、第五安全阀13、第六安全阀12、第七安全阀14、第八安全阀15、第九安全阀16、第十安全阀19和第十三安全阀22，开启第十二安全阀21、第四安全阀11和第十一安全阀20，实现压裂液将第二二级工具井18内的增压天然气排至第一二级工具井17内进行再次增压。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种天然气前置增能压裂装置，其特征在于：包括天然气气源、压缩机、一级工具井、二级工具井、压裂车、液罐和压裂井，所述一级工具井和二级工具井均设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述天然气气源和压缩机顺序连接，所述压缩机还分别与一级工具井和二级工具井的气相进口连接，所述一级工具井和二级工具井的气相出口均与压裂井连接，所述压裂车分别与一级工具井和二级工具井的液相进口连接，所述一级工具井和二级工具井的液相出口均与液罐连接，所述二级工具井为1个以上，多个所述二级工具井并联。
2.根据权利要求1所述的天然气前置增能压裂装置，其特征在于：所述一级工具井和二级工具井均包括套管、油管和井口，所述井口设有气相进口、气相出口、液相进口和液相出口，所述气相进口和气相出口分别与套管的一端连接，所述套管的另一端伸入井底并密封设置，所述液相进口和液相出口分别与油管的一端连接，所述油管的另一端伸入套管内并与套管连通。
3.根据权利要求1所述的天然气前置增能压裂装置，其特征在于：所述压裂车还与液罐连接。
4.根据权利要求1所述的天然气前置增能压裂装置，其特征在于：所述天然气气源为CNG罐车或天然气输送管线。
5.根据权利要求1所述的天然气前置增能压裂装置，其特征在于：所述第一工具井和第二工具井的气相进口、气相出口、液相进口、液相出口以及压裂井的进口端均设有安全阀。
6.根据权利要求5所述的天然气前置增能压裂装置，其特征在于：所述安全阀均可远程控制。
7.一种天然气前置增能压裂工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)一级工具井和二级工具井注气：天然气经压缩机加压后分别输送至一级工具井和二级工具井的气相进口，一级工具井和二级工具井内注满天然气，同时天然气将一级工具井和二级工具井内的压裂液经一级工具井和二级工具井的液相出口排至液罐内；
(2)二级工具井增压：压裂车将压裂液经一级工具井的液相进口输送至一级工具井，压裂液进入一级工具井并将天然气由一级工具井的气相出口经二级工具井的气相出口排至二级工具井内，二级工具井内的天然气气压增加，当二级工具井增压后，天然气气源经压缩机重新向一级工具井内注入天然气，完成二级工具井单次增压；
(3)压裂井注气：所述二级工具井经至少一次增压后，压裂车将压裂液先经一级工具井的液相进口输送至一级工具井内，先将一级工具井内的天然气经一级工具井的气相出口排至压裂井内，然后压裂车再将压裂液经二级工具井的液相进口输送至二级工具井内，将二级工具井内的增压天然气经二级工具井的气相出口排至压裂井内，完成压裂井的单次注气。
8.根据权利要求7所述的天然气前置增能压裂工艺，其特征在于：所述步骤(2)内二级工具井增压后，先将一级工具井进行泄压，然后天然气气源经压缩机再重新向一级工具井内注入天然气。
9.根据权利要求7所述的天然气前置增能压裂工艺，其特征在于：当二级工具井为多个时，所述步骤(2)内一级工具井分别向多个二级工具井进行注气增压后，天然气气源经压缩机重新向一级工具井内注入天然气，完成二级工具井单次增压。
10.根据权利要求7所述的天然气前置增能压裂工艺，其特征在于：当二级工具井为多个时，其中一个二级工具井可为除它之外的任意一个二级工具井增压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010694007.3A CN111749670A (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 一种天然气前置增能压裂装置及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010694007.3A CN111749670A (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 一种天然气前置增能压裂装置及工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111749670A true CN111749670A (zh) | 2020-10-09 |
Family
ID=72710446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010694007.3A Pending CN111749670A (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 一种天然气前置增能压裂装置及工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111749670A (zh) |
-
2020
- 2020-07-17 CN CN202010694007.3A patent/CN111749670A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2023082481A1 (zh) | 燃气供给系统和方法、装载有涡轮发动机的装备和压裂系统 | |
| CN101395340B (zh) | 液化石油气压裂系统 | |
| US8991499B2 (en) | Fracturing system and method for an underground formation | |
| CN108019190B (zh) | 一种全密闭混输降压循环气举系统 | |
| CN112145144B (zh) | 一种基于多级液态co2相变的复合压裂改造系统及方法 | |
| CN108825194A (zh) | 一种二氧化碳无水加砂压裂方法 | |
| CN108361554B (zh) | 一种氮气增压装置及其使用方法 | |
| CN207761627U (zh) | 一种油井气水混注装置 | |
| US9334720B2 (en) | Tubless proppant blending system for high and low pressure blending | |
| CN102352747B (zh) | 煤层气井控压注入增产的方法 | |
| CN201228539Y (zh) | 井口油气回收系统 | |
| CN113738326B (zh) | 二氧化碳无水加砂压裂系统及方法 | |
| CN212898453U (zh) | 一种天然气前置增能压裂装置 | |
| CN106287202A (zh) | 一种储罐回收bog无排放lng加气装置及方法 | |
| CN111749670A (zh) | 一种天然气前置增能压裂装置及工艺 | |
| US10947830B2 (en) | Fracturing method for creating complex crack network by intermittent fracturing on site | |
| CN109442223B (zh) | 一种应用于循环管路流动安全的注入与排放回收系统 | |
| CN104865129A (zh) | 一种撬装式多功能防喷管试压系统 | |
| CN201535439U (zh) | 一种二氧化碳气体增压装置 | |
| CA3043154C (en) | Hydraulic fracturing methods and systems using gas mixture | |
| CN103032054B (zh) | 深水油田泥线井口引临井高压气液喷射增压采油方法及其装置 | |
| CN201322706Y (zh) | 一种试压装置 | |
| WO2021057760A1 (zh) | 孔隙内剩余油的低频变压油藏开采方法、装置和系统 | |
| CN211025205U (zh) | 高效率超音波萃取设备 | |
| Elmer et al. | New single-well standalone gas lift process facilitates Barnett shale fracture-treatment flowback |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |