CN113863914A - 一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 - Google Patents
一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113863914A CN113863914A CN202111297579.9A CN202111297579A CN113863914A CN 113863914 A CN113863914 A CN 113863914A CN 202111297579 A CN202111297579 A CN 202111297579A CN 113863914 A CN113863914 A CN 113863914A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaft
- proppant
- combustion
- methane
- combustion improver
- 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.)
- Granted
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 130
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 69
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 35
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical group OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000004200 deflagration Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- IYSGJCJSRBFZSZ-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;manganese;5-methylcyclopenta-1,3-diene Chemical compound [Mn].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].C[C-]1C=CC=C1 IYSGJCJSRBFZSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 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
- E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
-
- 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
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
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)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
本发明实施例涉及一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，包括对垂直井或水平井射孔，将井筒中的金属套管和套管与地层之间的水泥环射穿，并穿透预设深度的页岩储层，建立页岩储层与井筒之间流体交换的通道，使地层中的页岩气流进入井筒，将井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成2m‑2.5m复杂裂缝，形成2m‑2.5m复杂裂缝有页岩气解吸流出，以游离状态储存在井筒和裂缝中后，关井等待地层中的页岩气逐渐解吸流出，并在井口设置压力传感器和甲烷浓度传感器监测井筒内甲烷气体压力和浓度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法。
背景技术
目前我国常规油气开采进入中后期，产量逐年递减，为满足我国日益增加的油气需求，储量丰富的页岩油气成为我国油气产量新的增长点，是保障国家能源安全的“主力军”。从技术角度讲，我国页岩气储层大部分为孔隙结构复杂、粘土含量高的陆相页岩，国外以水力压裂为基础的开采技术适用性差，实现我国页岩气的大开发需要更加适合我国储层的新技术。
近年来学者们借鉴高能气体压裂的原理，提出将页岩储层中的甲烷气在原位点燃，利用甲烷爆燃之后的冲击波和高压气体形成裂缝，并提出了多级燃爆压裂、水平井分段燃爆压裂、径向水平井燃爆压裂等新工艺，在储层中形成复杂的裂缝网络，增大页岩储层的改造体积。与水力压裂相比，甲烷原位燃爆技术具有简化地面施工程序、缩短作业时间、极大限度的减少储层伤害、成本低、对陆相页岩适用性好等优势。
虽然目前该技术尚在理论研究阶段，但已经有学者提出了多种施工方案。然而目前相关技术大多关注甲烷原位燃爆形成裂缝的工艺，将甲烷原位燃爆技术与钻井、采油、常规压裂等工艺进行结合，尚未涉及燃爆压裂裂缝如何支撑和支撑剂输送问题。然而压裂裂缝形成之后如果得不到有效支撑，井筒压力降低后裂缝会发生闭合，即使部分剪切裂缝会形成错位闭合具有一定的导流能力，但无支撑裂缝的导流能力要远小于水力压裂的支撑裂缝，甲烷原位燃爆压裂最终的改造效果将远不如水力压裂。并且甲烷的燃爆过程时间极短，燃爆过后裂缝中的压力维持时间短，需要在几毫秒的时间能实现裂缝的支撑，常规水力压裂的解决思路不再适用。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，旨在高甲烷原位燃爆压裂裂缝导流能力。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，包括：
步骤S100，对垂直井或水平井射孔，将井筒中的金属套管和套管与地层之间的水泥环射穿，并穿透预设深度的页岩储层，建立页岩储层与井筒之间流体交换的通道，使地层中的页岩气流进入井筒；
步骤S200，将井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成2m-2.5m复杂裂缝；
步骤S300，待步骤S200中形成的复杂裂缝有页岩气解吸流出，以游离状态储存在井筒和裂缝中后，关井等待地层中的页岩气逐渐解吸流出，并在井口设置压力传感器和甲烷浓度传感器监测井筒内甲烷气体压力和浓度，直至甲烷气体不再变化；如果井筒中甲烷气体的浓度、压力未达到设计的次级燃爆指标，则需要向井筒中注入甲烷气体，之后向井筒中注入混有支撑剂的液体助燃剂；
步骤S400，进行次级燃爆，形成应力波和高压气体，使裂缝继续扩展，产生的高压气体会在裂缝形成过程中将支撑剂向裂缝深部携带，进入新形成的次级燃爆裂缝内，井筒压力下降后裂缝闭合在支撑剂上；
步骤S500，重复步骤S300和步骤S400，直至压裂的规模达到设计要求；
步骤S600，采用液体CO2携带支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
优选地，所述步骤S300，还包括：
添加与所述液体助燃剂适配的增粘剂。
优选地，所述增粘剂为双氧水增稠剂。
优选地，在步骤S300的液体助燃剂注入过程中，先以3％-10％的砂比向液体助燃剂中加入粒径70-140目到16-20目的支撑剂，在步骤S500重复燃爆过程中，随着燃爆次数的增加，步骤S300的液体助燃剂中加入的支撑剂粒径和砂比逐次增加。
优选地，所述步骤S300中向井筒中注入混有支撑剂的液体助燃剂的步骤，包括：
向井筒中交替注入混有支撑剂的液体助燃剂和纯液体助燃剂；或者，
向井筒中前段注入混有支撑剂的液体注燃剂，后段注入纯液体助燃剂的两段式注入。
优选地，所述步骤S300中所述支撑剂为密度在1.03-2.70g/cm3范围内的支撑剂。
优选地，所述步骤S300中的支撑剂为不同粒径支撑剂混合注入；或者按支撑剂的粒径先小后大的方式注入。
优选地，所述步骤S100中对垂直井或水平井射孔包括：
将射孔装置通过井筒下入燃爆压裂层位，射孔密度在8-48孔/m，相位角为45°-180°进行射孔。
优选地，所述步骤S200中将井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂的步骤，包括：
在井筒中下入点火装置，再向井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注双氧水助燃剂，当井筒中的甲烷气体压裂达到预设压力时，停止注入。
优选地，所述步骤S600包括：
采用液体CO2携带40-70目到16-20目粒径范围的常规密度陶粒或杆状支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
本发明在预设深度的页岩储层(目标层位)射孔进行一级燃爆压裂，形成一定规模的裂缝之后，向井筒中注入混有支撑剂的液体助燃剂，利用地层中释放出的甲烷气体与助燃剂混合并在井筒中点火，甲烷气体和氧化剂从井筒向裂缝方向燃爆，形成的应力波和高压气体在使裂缝扩展的同时携带支撑剂向裂缝深部运移形成支撑裂缝；
进一步地，还结合了低密度支撑剂、液体CO2等新材料和支撑剂粒径组合注入，分段注入等新工艺，提高燃爆压裂裂缝的支撑效果；
进一步地，通过液体助燃剂配合增粘剂的方式携带支撑剂进入地层，提供了一种能够实现甲烷原位燃爆压裂裂缝支撑的方法，改变了传统压裂由水相压裂液携砂的方式，极大限度的保留了燃爆压裂降低储层伤害的优势；
进一步地，提出了脉冲注入、分段注入的助燃剂注入方法，不同粒径支撑剂混合注入和不同粒径支撑剂先大后小注入的支撑剂注入方法，液体CO2尾追支撑剂的方法，优化点火位置，进一步保证了燃爆压裂裂缝的支撑效果。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明提供的一级燃爆压裂注入支撑剂后的裂缝形态和支撑剂分布示意图：
图2为次级燃爆后的裂缝形态和支撑剂分布示意图。
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 井筒 | 5 | 液体助燃剂 |
| 2 | 一级燃爆裂缝 | 6 | 点火装置 |
| 3 | 小粒径支撑剂 | 7 | 次级燃爆裂缝 |
| 4 | 大粒径支撑剂 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，请参阅图1和图2，具体包括：
步骤S100：对垂直井或水平井射孔，将井筒1中的金属套管和套管与地层之间的水泥环射穿，并穿透预设深度的页岩储层，建立页岩储层与井筒1之间流体交换的通道，使地层中的页岩气流进入井筒1；
所述步骤S100中对垂直井或水平井射孔包括：
将射孔装置通过井筒1下入燃爆压裂层位，以射孔密度在8-48孔/m，相位角为45°-180°进行射孔。优选地，射孔密度为16孔/m、20孔/m、30孔/m或者40孔/m。优选地，相位角为50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、160°或者170°。
其中，射孔装置为聚能射孔装置，在到达预设的压裂位置后，进行射孔作业。
步骤S200：将井筒1中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂(高能气体压裂)，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成2m-2.5m复杂裂缝；
优选地，复杂裂缝为2m、2.1m、2.2m、2.3m或2.4m。
优选地，所述步骤S200中将井筒1中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂的步骤，包括：
在井筒1中下入点火装置6，再向井筒1中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注双氧水助燃剂，当井筒1中的甲烷气体压裂达到预设压力时，停止注入。
由于射孔只是建立储层与井筒1之间的流动通道，页岩中没有形成复杂的裂缝，储层所能流出的页岩气量较少，不能达到燃爆压裂造缝的浓度，所以此时需要向井筒1中注入的甲烷气体，并混注助燃剂。此阶段的燃爆主要在井筒1中，不注入支撑剂，所以固体、液体和气体助燃剂均可采用。当井筒1内助燃剂和甲烷气体注入完毕后，进行燃爆作业，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成一定规模的复杂裂缝。
在本实施例中，下入点火装置6，之后向井筒1中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注双氧水助燃剂。当井筒1中的甲烷气体压裂达到5MPa时，停止注入。点火装置6点火，进行一级燃爆作业，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成一定规模的复杂裂缝。一级燃爆裂缝2如图1所示。
步骤S300：待步骤S200中形成复杂裂缝有页岩气解吸流出，以游离状态储存在井筒1和裂缝中后，关井等待地层中的页岩气逐渐解吸流出，并在井口设置压力传感器和甲烷浓度传感器监测井筒1内甲烷气体压力和浓度，直至甲烷气体不再变化；如果井筒1中甲烷气体的浓度、压力未达到设计的次级燃爆指标，则需要向井筒1中注入甲烷气体，之后向井筒1中注入混有支撑剂(支撑剂可以为小粒径支撑剂3或者大粒径支撑剂4)的液体助燃剂5；
其中，为了提高助燃剂的携砂能力，所述步骤S300，还包括：添加与所述液体助燃剂5适配的增粘剂(增粘剂不影响氧化剂的化学稳定性即可)。在本实施例中，所述增粘剂为双氧水增稠剂。在步骤S300的液体助燃剂5注入过程中，先以3％-10％的砂比向液体助燃剂5中加入粒径70-140目到16-20目的支撑剂，在步骤S500重复燃爆过程中，随着燃爆次数的增加，步骤S300的液体助燃剂5中加入的支撑剂粒径和砂比逐次增加。
进一步地，所述步骤S300中向井筒1中注入混有支撑剂的液体助燃剂5的步骤，包括：
向井筒1中交替注入混有支撑剂的液体助燃剂5和纯液体助燃剂5；或者，
向井筒1中前段注入混有支撑剂的液体注燃剂，后段注入纯液体助燃剂5的两段式注入。
优选地，为了保证支撑剂能够在助燃剂中有一定的运移能力，所述步骤S300中所述支撑剂为密度在1.03-2.70g/cm3的低密度支撑剂。优选地，低密度支撑剂的密度为1.5-2.30g/cm3、或者1.7-2.10g/cm3。支撑剂的密度随着燃爆次数的增加逐级增加。
优选地，燃爆压裂所形成的裂缝的宽度会根据与井筒1距离和方向不同产生较大差异，为了使不同宽度裂缝都能够得到有效的支撑，所述步骤S300中的支撑剂为不同粒径支撑剂混合注入；或者按支撑剂的粒径先小后大的方式注入。
在本实施例中，支撑剂在加入过程中采用加15s停15s的方式，双氧水连续泵注，也就是混有支撑剂的双氧水和纯双氧水交替注入。最终支撑剂在裂缝中的铺置规律如图1所示，图1中标记3为70-140目超的低密度支撑剂，标号4为40/70目的常规密度陶粒或杆状支撑剂。向井筒1中下入点火装置66，点火位置在井筒1中。
步骤S400：进行次级燃爆，形成应力波和高压气体，使裂缝继续扩展，产生的高压气体会在裂缝形成过程中将支撑剂向裂缝深部携带，进入新形成的次级燃爆裂缝7内，井筒1压力下降后裂缝闭合在支撑剂上；次级燃爆裂缝7如图2所示。
使用点火装置6进行次级燃爆，燃爆会同时形成应力波和高压气体，使裂缝继续扩展，图2中标号7为新生成的次级燃爆裂缝7；产生的高压气体会在裂缝形成过程中将支撑剂向裂缝深部携带，进入新形成的次级燃爆裂缝7内，井筒1压力下降后裂缝闭合在支撑剂上。
具体地，为了保证支撑剂能够进入裂缝的深部，点火位置应该在井筒1。
步骤S500：重复步骤S300和步骤S400，直至压裂的规模达到设计要求；
步骤S600：采用液体CO2携带支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
具体地，所述步骤S600包括：
采用液体CO2携带40-70目到16-20目粒径范围的常规密度陶粒或杆状支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
燃爆压裂会在近井周围产生一定范围的压碎区，由于最后一级燃爆会将支撑剂带入裂缝深部，为了改善近井裂缝的充填，同时避免水相进入地层对储层产生伤害，采用液体CO2携带支撑剂注入地层，支撑近井的破碎区。液体CO2还可以置换页岩中吸附的甲烷，提高页岩气的采收率。
现有的相关技术中筛选出的氧化剂有气体类、液体类和固体类，所以即使甲烷原位燃爆过程中不需要向井筒1中注入甲烷气体，但仍需要向井筒1中注入不同类型的氧化剂。本发明实现裂缝支撑的技术思路就是在每次燃爆注入氧化剂过程中，选择注入液体类氧化剂并混合不同类型的支撑剂，利用液体氧化剂将支撑剂从井筒1携带进已经压开的裂缝中；然后将点火点设置在井筒1中，形成从井筒1向裂缝方向的燃爆，燃爆产生的应力波和高压气体会使裂缝继续扩展，高压气体也会在裂缝扩展的同时将支撑剂向裂缝深部携带，实现裂缝的支撑。为了更好的实现支撑剂的输送和裂缝的支撑，本发明还结合了超低密度支撑剂、液体CO2等新材料，支撑剂粒径组合注入，分段塞注入等新工艺。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，包括：
步骤S100，对垂直井或水平井射孔，将井筒中的金属套管和套管与地层之间的水泥环射穿，并穿透预设深度的页岩储层，建立页岩储层与井筒之间流体交换的通道，使地层中的页岩气流进入井筒；
步骤S200，将井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂，燃爆形成的应力波和高压气体共同作用在目标层位的页岩上，形成2m-2.5m复杂裂缝；
步骤S300，待步骤S200中形成的复杂裂缝有页岩气解吸流出，以游离状态储存在井筒和裂缝中后，关井等待地层中的页岩气逐渐解吸流出，并在井口设置压力传感器和甲烷浓度传感器监测井筒内甲烷气体压力和浓度，直至甲烷气体不再变化；如果井筒中甲烷气体的浓度、压力未达到设计的次级燃爆指标，则需要向井筒中注入甲烷气体，之后向井筒中注入混有支撑剂的液体助燃剂；
步骤S400，进行次级燃爆，形成应力波和高压气体，使裂缝继续扩展，产生的高压气体会在裂缝形成过程中将支撑剂向裂缝深部携带，进入新形成的次级燃爆裂缝内，井筒压力下降后裂缝闭合在支撑剂上；
步骤S500，重复步骤S300和步骤S400，直至压裂的规模达到设计要求；
步骤S600，采用液体CO2携带支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
2.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S300，还包括：
添加与所述液体助燃剂适配的增粘剂。
3.如权利要求2所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述增粘剂为双氧水增稠剂。
4.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，在步骤S300的液体助燃剂注入过程中，先以3％-10％的砂比向液体助燃剂中加入粒径70-140目到16-20目的支撑剂，在步骤S500重复燃爆过程中，随着燃爆次数的增加，步骤S300的液体助燃剂中加入的支撑剂粒径和砂比逐次增加。
5.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S300中向井筒中注入混有支撑剂的液体助燃剂的步骤，包括：
向井筒中交替注入混有支撑剂的液体助燃剂和纯液体助燃剂；或者，
向井筒中前段注入混有支撑剂的液体注燃剂，后段注入纯液体助燃剂的两段式注入。
6.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S300中所述支撑剂为密度在1.03-2.70g/cm3范围内的支撑剂。
7.如权利要求6所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S300中的支撑剂为不同粒径支撑剂混合注入；或者按支撑剂的粒径先小后大的方式注入。
8.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S100中对垂直井或水平井射孔包括：
将射孔装置通过井筒下入燃爆压裂层位，射孔密度在8-48孔/m，相位角为45°-180°进行射孔。
9.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S200中将井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注助燃剂后，进行一级燃爆压裂的步骤，包括：
在井筒中下入点火装置，再向井筒中注入预设量的甲烷气体或火箭推进剂，并混注双氧水助燃剂，当井筒中的甲烷气体压裂达到预设压力时，停止注入。
10.如权利要求1所述的基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法，其特征在于，所述步骤S600包括：
采用液体CO2携带40-70目到16-20目粒径范围的常规密度陶粒或杆状支撑剂注入地层，以支撑近井的破碎区。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111297579.9A CN113863914B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111297579.9A CN113863914B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113863914A true CN113863914A (zh) | 2021-12-31 |
| CN113863914B CN113863914B (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=78986882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111297579.9A Active CN113863914B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113863914B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114718539A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-08 | 中国石油大学(华东) | 一种多轮次甲烷层内原位燃爆压裂方法 |
| CN114876434A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 中国矿业大学 | 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1222950A (zh) * | 1996-09-09 | 1999-07-14 | 马拉索恩石油公司 | 地下构造穿孔和激活用的设备和方法 |
| CA2360626A1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-04-30 | Bj Services Company Canada | Method for fracturing subterranean formations |
| US20070199701A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Ehanced hydrocarbon recovery by in situ combustion of oil sand formations |
| US20070199702A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced Hydrocarbon Recovery By In Situ Combustion of Oil Sand Formations |
| AR065925A1 (es) * | 2008-04-01 | 2009-07-08 | Schlumberger Technology Bv | Agente de sosten y metodo para mayor produccion de un pozo |
| CA2799164A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Schlumberger Canada Limited | Methods for unconventional gas reservoir stimulation with stress unloading for enhancing fracture network connectivity |
| CN103781991A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-05-07 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 在具有可去除度量外材料填充物的裂缝中不均匀地放置支撑剂 |
| CN105221129A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 重庆大学 | 一种水压爆破启裂-co2携支撑剂压裂的储层增透方法 |
| US9556719B1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-01-31 | Don P. Griffin | Methods for recovering hydrocarbons from shale using thermally-induced microfractures |
| CN106382109A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-08 | 胡少斌 | 二氧化碳冲压相变爆燃致裂系统及其方法 |
| CN112832728A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 中国矿业大学 | 一种基于甲烷多级燃爆的页岩储层压裂方法 |
| CN112983384A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-18 | 中国矿业大学 | 一种深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法 |
| CN113294134A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-24 | 中国矿业大学 | 一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法 |
-
2021
- 2021-11-04 CN CN202111297579.9A patent/CN113863914B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1222950A (zh) * | 1996-09-09 | 1999-07-14 | 马拉索恩石油公司 | 地下构造穿孔和激活用的设备和方法 |
| CA2360626A1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-04-30 | Bj Services Company Canada | Method for fracturing subterranean formations |
| US20070199701A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Ehanced hydrocarbon recovery by in situ combustion of oil sand formations |
| US20070199702A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced Hydrocarbon Recovery By In Situ Combustion of Oil Sand Formations |
| AR065925A1 (es) * | 2008-04-01 | 2009-07-08 | Schlumberger Technology Bv | Agente de sosten y metodo para mayor produccion de un pozo |
| CA2799164A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Schlumberger Canada Limited | Methods for unconventional gas reservoir stimulation with stress unloading for enhancing fracture network connectivity |
| CN103781991A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-05-07 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 在具有可去除度量外材料填充物的裂缝中不均匀地放置支撑剂 |
| US9556719B1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-01-31 | Don P. Griffin | Methods for recovering hydrocarbons from shale using thermally-induced microfractures |
| CN105221129A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 重庆大学 | 一种水压爆破启裂-co2携支撑剂压裂的储层增透方法 |
| CN106382109A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-08 | 胡少斌 | 二氧化碳冲压相变爆燃致裂系统及其方法 |
| CN112832728A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 中国矿业大学 | 一种基于甲烷多级燃爆的页岩储层压裂方法 |
| CN112983384A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-18 | 中国矿业大学 | 一种深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法 |
| CN113294134A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-24 | 中国矿业大学 | 一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙志宇;刘长印;苏建政;李宗田;: "射孔水平井爆燃气体压裂裂缝起裂研究", 石油天然气学报, no. 04, pages 124 - 129 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114718539A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-08 | 中国石油大学(华东) | 一种多轮次甲烷层内原位燃爆压裂方法 |
| CN114718539B (zh) * | 2022-05-12 | 2024-01-02 | 中国石油大学(华东) | 一种多轮次甲烷层内原位燃爆压裂方法 |
| CN114876434A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 中国矿业大学 | 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法 |
| CN114876434B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-02-03 | 中国矿业大学 | 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113863914B (zh) | 2024-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113294134B (zh) | 一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法 | |
| Zhou et al. | Recent developments in coal mine methane extraction and utilization in China: a review | |
| RU2567877C2 (ru) | Способ повышения эффективности нагнетания и интенсификации добычи нефти и газа | |
| CN105332684B (zh) | 一种高压水爆与co2压裂相结合的煤层气驱替抽采工艺 | |
| CN102168543B (zh) | 一种通过爆炸方式增加页岩气采收率的方法及装置 | |
| CN108180001B (zh) | 泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法 | |
| CN103953343B (zh) | 一种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法 | |
| CN113863914A (zh) | 一种基于液体助燃剂输送支撑剂的甲烷原位燃爆压裂方法 | |
| US20100132945A1 (en) | Method for Perforating a Wellbore in Low Underbalance Systems | |
| CN107313762A (zh) | 一种页岩水力压裂方法 | |
| CN114876434B (zh) | 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法 | |
| CN110318674B (zh) | 一种巷道顶板致裂防突的方法 | |
| CN105625946A (zh) | 煤层气水平井超临界co2射流造腔及多段同步爆燃压裂方法 | |
| CN114352253A (zh) | 一种页岩储层甲烷多重原位燃爆压裂方法 | |
| CN114278270B (zh) | 甲烷原位控制燃爆压裂方法及其装置 | |
| CN110965979B (zh) | 一种径向小井眼内深部燃爆压裂方法 | |
| CN107620581B (zh) | 一井两用煤矿井筒检查孔的施工方法 | |
| WO2024103622A1 (zh) | 一种基于水平井甲烷原位燃爆压裂的煤系气开发方法 | |
| CN110344806B (zh) | 一种小井眼爆炸造缝辅助水力压裂方法 | |
| US4102397A (en) | Sealing an underground coal deposit for in situ production | |
| CN102777181A (zh) | 一种综放工作面提前回收顶煤的方法 | |
| CN114718539B (zh) | 一种多轮次甲烷层内原位燃爆压裂方法 | |
| CN110454131A (zh) | 一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂方法 | |
| US4147388A (en) | Method for in situ recovery of liquid and gaseous products from oil shale deposits | |
| CN106121644B (zh) | 基于煤岩钻孔平面交联孔网结构的充水承压爆破卸压和支护补强方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant |