CN116556915B - 一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法,其中,致裂设备包括:管体,沿第一方向延伸,包括互相套设的内管和外管,外管相对内管沿第一方向可滑动;出水管,位于内管内;进水管,位于内管内,且套设于出水管的外侧;多个穿刺部,与内管铰接,且与外管的内壁抵接;穿刺部包括抽吸孔和喷射孔;抽吸孔位于穿刺部的尖端,并与出水管连通;喷射孔位于穿刺部的侧壁,并与进水管连通。本申请能够提升页岩储层的致裂效果,试气过程获取的数据参数更准确。
Description
技术领域
本申请涉及页岩气开采设备技术领域,尤其涉及一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法。
背景技术
页岩气蕴藏于页岩储层内,成分以甲烷为主,是一种重要的非常规天然气资源。随着社会对清洁能源需求不断扩大,天然气价格不断上涨,页岩气的开采需求变大。页岩气井在经过泵送桥塞、电缆传输射孔、压裂、连续油管钻磨施工后,进入试气、求产阶段。试气、求产是施工录取资料、获得产能数据的重要环节,是页岩气勘探开发过程中一项必不可少的工作。
页岩气试气过程中,需要对目标页岩储层进行致裂,以释放出储藏其中的页岩气。目前的致裂方式通常是在页岩储层内加压致裂,在页岩储层内钻出内部加压通道后撤出钻头,由外部加压设备向目标页岩储层内部注入高压压裂液/高压气体对页岩储层进行加压致裂。但是这种单纯依靠加压致裂的方式,不仅对页岩储层的致裂效果有限,而且致裂后不能立即采集回收页岩气,需要更换设备对页岩储层释放的页岩气进行采集回收,更换设备过程中会有不同程度的页岩气损失,导致页岩气的回收率低。
发明内容
鉴于上述的分析,本申请旨在提供一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法,用以解决现有技术中存在的上述问题。本申请的技术方案能够提升页岩储层的致裂效果,页岩气回收率高,页岩气试气过程获取的储层数据参数更准确。
本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的:
第一方面:本申请实施提供了一种用于页岩气试气的致裂设备,包括:管体,沿第一方向延伸,包括互相套设的内管和外管,外管相对内管沿第一方向可滑动;出水管,位于内管内;进水管,位于内管内,且套设于出水管的外侧;多个穿刺部,与内管铰接,且与外管的内壁抵接;穿刺部包括抽吸孔和喷射孔;抽吸孔位于穿刺部的尖端,并与出水管连通;喷射孔位于穿刺部的侧壁,并与进水管连通。
根据本申请的实施例,穿刺部具有尖端和底部,且底部与内管铰接;内管设有容纳槽,用于容纳穿刺部;外管相对内管滑动,使穿刺部暴露。
根据本申请的实施例,穿刺部还包括第一连接管和第二连接管,第一连接管连通抽吸孔和出水管,第二连接管连通喷射孔和进水管;容纳槽设有开口,第一连接管和第二连接管穿过开口。
根据本申请的实施例,第一连接管和第二连接管形成环形套管,第二连接管位于第一连接管的外侧。
根据本申请的实施例,喷射孔的数量为多个,且沿穿刺部的周向均布设置,多个喷射孔与第二连接管连通。
根据本申请的实施例,穿刺部位于容纳槽内时,穿刺部的尖端凸出于内管的外表面。
根据本申请的实施例,外管的内侧设有导向槽,导向槽延伸至外管的端部,导向槽的底部到内管的外表面的距离大于穿刺部尖端到内管的外表面的距离;外管的内表面到内管的外表面的距离小于穿刺部尖端到内管的外表面的距离。
根据本申请的实施例,多个穿刺部沿内管的周向均布设置。
根据本申请的实施例,外管的外侧设有螺旋凸起;内管的外侧设有导轨,外管与导轨滑动连接。
根据本申请的实施例,还包括:储液箱,与进水管连通;驱动组件,用于驱动外管相对内管滑动。
第二方面:本申请实施还提供了一种页岩气试气方法,使用以上实施例的用于页岩气试气的致裂设备对目标储层进行致裂;包括如下步骤:将致裂设备与钻孔设备连接,使外管覆盖穿刺部;通过钻孔设备从地表钻孔至页岩储层的试气处;保持内管不动,朝钻孔设备后退方向移动外管,使穿刺部相对外管暴露;朝钻孔设备后退方向,同步移动外管和内管,使穿刺部的尖端卡住页岩储层,继续同步移动外管和内管,使穿刺部的尖端穿入页岩储层;通过进水管注入致裂液,使致裂液从喷射孔喷出,页岩储层释放的页岩气混入致裂液;通过抽吸孔将混有页岩气的致裂液抽出,并通过出水管引出至地表;回收致裂液中的页岩气。
与现有技术相比,本申请实施例提供的用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法中,致裂设备的内管和外管采用套设的形式,在插入岩层的过程中,穿刺部与外管的内壁抵接,从而使整个致裂设备能够顺利插入岩层中;在进行致裂时,外管相对内管滑动,并使穿刺部暴露,此时整体移动致裂设备,铰接的穿刺部会插入到岩层中,并进行初步致裂,再通过喷射孔射出致裂液,进行二次致裂,从而使致裂过程更加充分。通过抽吸孔抽回混有页岩气的致裂液,用于试气的结果检测,页岩气回收效率高,测试结果能够反应真实的页岩储层含气量结果。因此,本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备能够增强致裂效果,提升页岩气试气的效率、效果。
本申请中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本申请的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管未相对内管滑动时的一种结构示意图。
图2为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管相对内管滑动,且穿刺部未旋转时的一种结构示意图。
图3为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管相对内管滑动,且穿刺部旋转后的一种结构示意图。
图4为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管未相对内管滑动时的另一种结构示意图。
图5为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的一种结构示意图。
图6为本申请实施例的页岩气试气方法的一种流程图。
附图标记:
1、管体;11、内管;111、容纳槽;12、外管;121、导向槽;122、螺旋凸起;
2、出水管;
3、进水管;
4、穿刺部;41、抽吸孔;42、喷射孔;
5、储液箱;
X、第一方向。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本申请的实施例一起用于阐释本申请的原理,并非用于限定本申请的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接可以是机械连接,也可以是电连接可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置,例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的,与它们在空间中的方位无关。
在开采页岩气之前,需要对岩层进行试气测试。一般会钻孔至页岩储层处,再将致裂液或致裂气加压注入目标页岩储层,使页岩储层产生裂缝,并放出其中储藏的页岩气。但是,申请人发现,单纯地采用注入加压的致裂液或致裂气的形式来进行致裂,往往致裂效果有限,致裂过程不够充分,会有一部分页岩气残存在页岩储层中,而且致裂后产生的页岩气的回收率低。
鉴于上述分析,申请人提出了一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法。致裂设备包括管体、出水管、进水管和穿刺部。穿刺部与管体的内管铰接。在插入页岩储层的过程中,穿刺部与外管的内壁抵接,从而使整个致裂设备能够顺利插入页岩储层中;在进行致裂时,外管相对内管滑动,并使穿刺部暴露,此时整体移动致裂设备,铰接的穿刺部会插入到页岩储层中,并进行初步致裂,再通过喷射孔射出致裂液,进行二次致裂,从而使致裂过程更加充分,同时,抽吸孔再抽回混有页岩气的致裂液,用于试气的结果检测。
图1为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管未相对内管滑动时的一种结构示意图。图2为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管相对内管滑动,且穿刺部未旋转时的一种结构示意图。
图3为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管相对内管滑动,且穿刺部旋转后的一种结构示意图。
请参阅图1至图3,本申请实施例提供了一种用于页岩气试气的致裂设备,包括:管体1,沿第一方向X延伸,包括互相套设的内管11和外管12,外管12相对内管11沿第一方向X可滑动;出水管2,位于内管11内;进水管3,位于内管11内,且套设于出水管2的外侧;多个穿刺部4,与内管11铰接,且与外管12的内壁抵接;穿刺部4包括抽吸孔41和喷射孔42;抽吸孔41位于穿刺部4的尖端,并与出水管2连通;喷射孔42位于穿刺部4的侧壁,并与进水管3连通。
管体1需要伸入至页岩储层内,可以随钻进入页岩储层,也可以在完成钻孔施工后,再将管体1送至页岩储层。内管11作为主要的功能部件之一使用,外管12套设在内管11的外侧,用于保护内管11。内管11和外管12均为沿第一方向X延伸的结构件,具有一定的结构强度。
穿刺部4设置在内管11的外侧,并与内管11铰接。穿刺部4朝第一方向X转动时,穿刺部4会夹设于内管11与外管12之间,并与外管12的内壁抵接。此时,本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备只有外管12暴露在外,外管12对内管11和穿刺部4提供保护,同时,外管12呈现管状,便于本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备进入页岩储层。当外管12相对内管11滑动,使穿刺部4暴露出来后,再整体移动本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备,穿刺部4的尖端就会刺入页岩储层的钻孔孔壁,随着本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备进一步移动,穿刺部4会完全刺入钻孔孔壁,使钻孔孔壁产生裂隙,实现对页岩储层的初步致裂。
进水管3与穿刺部4上的喷射孔42连通,当穿刺部4完全刺入钻孔孔壁后,可以将致裂液通过喷射孔42射入周围的页岩储层中,实现二次致裂,从而增强了致裂的效果,使致裂过程更加充分,页岩储层中的页岩气能够更充分地被释放出来。此时,被释放出来的在页岩气会混入致裂液中。出水管2与抽吸孔41连通,可以经由抽吸孔41将混有页岩气的致裂液抽回,达到回收页岩气的目的,提高了页岩气试气的效率。需要说明的是进水管3和出水管2可以为柔性管,以避免在本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备进入页岩储层的过程中损坏。
在使用本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的过程中,当本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备进入页岩储层时,外管12会套设在内管11的外侧,穿刺部4朝第一方向X摆动,并与外管12的内侧抵接,相当于穿刺部4夹设在内管11和外管12之间。使本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备呈现管状,更容易进入页岩储层。当本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备已经进入页岩储层时,保持内管11不动,外管12相对内管11移动,使穿刺部4暴露在外管12与钻孔孔壁之间的空隙中。再整体移动本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备,穿刺部4的尖端可以卡住钻孔孔壁。继续整体移动本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备,由于穿刺部4的尖端被卡住,且穿刺部4与内管11铰接,因此,内管11的移动,可以对穿刺部4施加转矩,使穿刺部4出现摆动的趋势,而由于钻孔孔壁与内管11之间的空隙,穿刺部4会在相对内管11转动的同时,插入钻孔孔壁,使钻孔孔壁产生裂隙。此外在穿刺部4摆动的同时,穿刺部4,随着穿刺部4的摆动,穿刺部4摆动过程中会扫过的一部分钻孔孔壁表层,也会形成裂隙,钻孔孔壁表层的裂隙以此向周围扩展,实现初步致裂。再向进水管3注入加压的致裂液,致裂液会经由喷射孔42进入穿刺部4周围形成的裂隙,并使裂隙进一步扩展和延伸,实现二次致裂,使页岩储层中的页岩气能够更充分地被释放出来。被释放出来的页岩气会混入致裂液中,在经由抽吸孔41将混有页岩气的致裂液抽回,并通过出水管2引出,就可以实现页岩气的回收。
进一步地,继续参阅图1至图3,穿刺部4具有尖端和底部,且底部与内管11铰接;内管11设有容纳槽111,用于容纳穿刺部4;外管12相对内管11滑动,使穿刺部4暴露。
穿刺部4整体呈杆状,具有尖端和底部,底部与内管11的外壁铰接在内管11移动时,穿刺部4的尖端能够随着穿刺部4的摆动,逐渐插入钻孔孔壁中。当穿刺部4旋转后,可以进入容纳槽111内,可以减小内管11的外壁和外管12的内壁之间的距离,降低岩屑颗粒进入内管11与外管12之间造成卡壳的风险。示例性地,尖端可以呈现锥形,以使尖端更容易插入钻孔孔壁中,穿刺部4的大部分可以为截面尺寸不变的杆状,可以减少对内管11与外管12之间空间的占用,从而降低岩屑颗粒进入内管11与外管12之间造成卡壳的风险。其中,穿刺部4的硬度大,能够在驱动力的作用下在钻孔孔壁的表层刻划出割缝,穿刺部由高强度硬质合金制成,利用已有合金材料就能制成符合本实施例硬度要求的穿刺部。可选的,穿刺部4的与钻孔岩壁接触的部位凸出设有金刚石,形成金刚石刺刃,能够在硬度较大的钻孔孔壁上形成较深的割缝,以保证初次致裂的割缝效果。
穿刺部4的底部可以与容纳槽111沿第一方向X的中部铰接,使得穿刺部4可以朝本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的前进方向转动,也可以朝后退方向转动。
进一步地,继续参阅图1至图3,穿刺部4还包括第一连接管和第二连接管,第一连接管连通抽吸孔41和出水管2,第二连接管连通喷射孔42和进水管3;容纳槽111设有开口,第一连接管和第二连接管穿过开口。
每个穿刺部4的抽吸孔41分别通过各自的第一连接管来与出水管2连通,第一连接管可以为柔性管,降低穿刺部4转动时造成损坏的风险。相似地,每个穿刺部4的喷射孔42分别通过各自的第二连接管来与进水管3连通,第二连接管可以为柔性管,降低穿刺部4转动时造成损坏的风险。容纳槽111的开口为第一连接管和第二连接管的路径让位。
进一步地,继续参阅图1至图3,第一连接管和第二连接管形成环形套管,第二连接管位于第一连接管的外侧。
第一连接管和第二连接管同样采用环形套管的形式,便于分别于进水管3和出水管2连通。第一连接管与出水管2连通,形成环形套管的中心管,第二连接管和进水管3连通,形成环形套管的外套管。考虑到第一连接管和出水管2需要把混有页岩气的致裂液抽回,其中会混入岩屑颗粒,位于环形套管中心的第一连接管和出水管2能够具有更大的尺寸,避免岩屑颗粒阻塞第一连接管或出水管2。
进一步地,继续参阅图1至图3,喷射孔42的数量为多个,且沿穿刺部4的周向均布设置,多个喷射孔42与第二连接管连通。
每个穿刺部4的侧壁都设置多个喷射孔42,且沿穿刺部4的周向均布设置。当穿刺部4刺入钻孔孔壁表层,并产生裂缝后,多个喷射孔42可以以穿刺部4产生的裂缝为中心朝周围区域喷射致裂液,由于预先在钻孔钻孔孔壁表层产生表层裂隙,这就使得周围的页岩储层能够被更充分地致裂,并使更多的页岩气被释放出来,提升了页岩气采集回收效率。
进一步地,继续参阅图1至图3,穿刺部4位于容纳槽111内时,穿刺部4的尖端凸出于内管11的外表面。
在本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备伸入页岩储层后,外管12相对内管11滑动,使穿刺部4暴露。此时,整体移动本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备,使穿刺部4刺入钻孔孔壁中。在此过程中,由于穿刺部4的尖端凸出于内管11的外表面,使得尖刺部的尖端更容易刺入钻孔孔壁,一旦穿刺部4的尖端刺入钻孔孔壁,穿刺部4整体就更容易刺入钻孔孔壁。
进一步地,继续参阅图1至图3,外管12的内侧设有导向槽121,导向槽121延伸至外管12的端部,导向槽121的底部到内管11的外表面的距离大于穿刺部4尖端到内管11的外表面的距离;外管12的内表面到内管11的外表面的距离小于穿刺部4尖端到内管11的外表面的距离。
当外管12遮挡穿刺部4时,考虑到穿刺部4的尖端凸出于内管11的外壁,导向槽121可以为穿刺部4提供容纳空间,并为穿刺部4和外管12的相对运动进行让位,避免穿刺部4外管12之间互相干涉。因此,导向槽121的底部到内管11的外表面的距离大于穿刺部4尖端到内管11的外表面的距离。外管12的内表面到内管11的外表面的距离小于穿刺部4尖端到内管11的外表面的距离,使得穿刺部4的尖端能够进入到导向槽121中。
在完成页岩气试气后,需要将本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备从页岩储层取出,整体移动本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备,使穿刺部4旋转,从钻孔孔壁中退出。在此过程中,可以同步相对内管11移动外管12。由于导向槽121延伸至外管12的端部,使得穿刺部4可以在导向槽121的作用下,顺利地旋转,并进入容纳槽111内,降低了穿刺壁被钻孔孔壁卡住的风险。
进一步地,继续参阅图1至图3,多个穿刺部4沿内管11的周向均布设置。
由于穿刺部4沿内管11的周向均布设置,因此,多个穿刺部4会刺入本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备周围的钻孔孔壁中,并以本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备为中心,使周围的钻孔孔壁均匀地产生裂缝,从而使致裂过程更加充分,页岩气试气结果可以更加真实地反映页岩储层内页岩气的实际状态。
图4为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的外管未相对内管滑动时的另一种结构示意图。
进一步地,请参阅图4,外管12的外侧设有螺旋凸起122;内管11的外侧设有导轨,外管12与导轨滑动连接。
本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备可以随钻一同进入页岩储层。在随钻进入页岩储层的过程中,外管12的外侧设有螺旋凸起122有利于本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备随钻向页岩储层前进,也可以在钻入页岩储层的过程中就在钻孔孔壁产生比较宽大的裂隙。
内管11和外管12通过导轨连接,使得外管12可以相对内管11滑动,使得内管11外壁的穿刺部4能够暴露出来。此外,滑轨自身的限位特性,能够避免外管12相对内管11的其他形式的运动,例如外管12相对内管11转动。
图5为本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备的一种结构示意图。
进一步地,请参阅图5,本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备还包括:储液箱5,与进水管3连通;驱动组件,用于驱动外管12相对内管11滑动。
储液箱5用于盛装致裂液,与进水管3连通。在进行页岩气试气的过程中,储液箱5放置在地表井口附近。驱动组件用于驱动外管12相对内管11滑动,示例性地可以包括电机和控制器。电机可以随钻一同进入页岩储层,而控制器可以不随钻一同进入页岩储层。
图6为本申请实施例的页岩气试气方法的一种流程图。
本实施例还提供一种页岩气试气方法,使用上述的用于页岩气试气的致裂设备。
请参阅图6,试气方法包括如下步骤:
步骤S1:连接致裂设备和钻孔设备。
可以预先提供钻孔设备,将本申请前述实施例致裂设备与钻孔设备后退方向连接。此时,致裂设备中,外管12覆盖穿刺部4,使得致裂设备整体呈现圆柱状,使致裂设备能够更加顺利地随钻孔设备进入页岩储层。
步骤S2:在勘探区施工钻孔至页岩储层。
在勘探区通过钻孔设备进行钻孔,直至到达页岩储层要进行试气的区域。由于致裂设备与钻孔设备连接,致裂设备也会到达页岩储层的试气区域。在此过程中,致裂设备的外管12依然保持覆盖穿刺部4。
步骤S3:使穿刺部4暴露。
保持内管11不动,朝钻孔设备的后退方向移动外管12,使穿刺部4暴露出来,穿刺部4的尖端相对内管11的外壁面凸出。
步骤S4:移动致裂设备。
保持内管11和外管12的相对位置不变,朝钻孔设备的后退方向整体移动致裂设备。由于穿刺部4的尖端凸出于内管的外壁面,呈现类似倒刺的状态,因此,当致裂设备整体移动时,穿刺部4的尖端会先卡住周围的钻孔孔壁。当进一步移动致裂设备时,由于穿刺部4的根部与内管11铰接,而穿刺部4的尖端被卡住,穿刺部4会相对内管11摆动一定角度。穿刺部4为刚性部件,在内管11与钻孔孔壁之间空间不变的情况下,转动一定角度后的穿刺部4会逐渐刺入钻孔孔壁中,使周围的页岩储层岩体产生裂隙。
步骤S5:注入致裂液。
通过进水管3注入致裂液,致裂液会从穿刺部4侧面的喷射孔42射出。致裂液进入周围岩体的裂隙中,可以进一步扩大裂隙,同时,致裂液能够吸附产生裂隙时释放的页岩气,形成混有页岩气的致裂液。
步骤S6:抽吸致裂液。
等待一段时间后,可以认为页岩储层释放的页岩气已经充分地混入致裂液中。通过抽吸孔41将混有页岩气的致裂液抽回,并通过出水管3引出至地表。
步骤S7:回收致裂液中的页岩气。
可以对回收的页岩气进行分析,获得页岩储层中页岩气含量的储层数据,为页岩气的开采提供数据支撑。
综上所述,本申请实施例提供了一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法。其中,致裂设备的穿刺部与管体的内管铰接,在插入岩层的过程中,穿刺部与外管的内壁抵接,从而使整个致裂设备能够顺利插入岩层中;在进行致裂时,外管相对内管滑动,并使穿刺部暴露,此时整体移动致裂设备,铰接的穿刺部会插入到岩层中,并进行初步致裂,再通过喷射孔射出致裂液,进行二次致裂,从而使致裂过程更加充分,同时,抽吸孔再抽回混有页岩气的致裂液,用于试气的结果检测。所以,本申请实施例的用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法,能够提升致裂效果,并回收致裂产生的页岩气以达到试气的目的,页岩气回收率高,页岩储层的含气量测试结果更接近实际情况。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,包括:
管体,沿第一方向延伸,包括互相套设的内管和外管,所述外管相对所述内管沿第一方向可滑动;
出水管,位于所述内管内;
进水管,位于所述内管内,且套设于所述出水管的外侧;
多个穿刺部,与所述内管铰接,且与所述外管的内壁抵接,多个所述穿刺部沿所述内管的周向均布设置;所述穿刺部包括抽吸孔和喷射孔;所述抽吸孔位于所述穿刺部的尖端,并与所述出水管连通;所述喷射孔位于所述穿刺部的侧壁,并与所述进水管连通;
所述穿刺部具有尖端和底部,且底部与所述内管铰接;所述内管设有容纳槽,用于容纳所述穿刺部;所述外管相对所述内管滑动,使所述穿刺部暴露;
所述穿刺部还包括第一连接管和第二连接管,所述第一连接管连通所述抽吸孔和所述出水管,所述第二连接管连通所述喷射孔和所述进水管;所述容纳槽设有开口,所述第一连接管和所述第二连接管穿过所述开口;
所述第一连接管和所述第二连接管形成环形套管,所述第二连接管位于所述第一连接管的外侧。
2.根据权利要求1所述的用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,所述喷射孔的数量为多个,且沿所述穿刺部的周向均布设置,多个所述喷射孔与所述第二连接管连通。
3.根据权利要求1所述的用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,所述穿刺部位于所述容纳槽内时,所述穿刺部的尖端凸出于所述内管的外表面。
4.根据权利要求3所述的用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,所述外管的内侧设有导向槽,所述导向槽延伸至所述外管的端部,所述导向槽的底部到所述内管的外表面的距离大于所述穿刺部尖端到所述内管的外表面的距离;所述外管的内表面到所述内管的外表面的距离小于所述穿刺部尖端到所述内管的外表面的距离。
5.根据权利要求1所述的用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,所述外管的外侧设有螺旋凸起;
所述内管的外侧设有导轨,所述外管与所述导轨滑动连接。
6.根据权利要求1所述的用于页岩气试气的致裂设备,其特征在于,还包括:
储液箱,与所述进水管连通;
驱动组件,用于驱动所述外管相对所述内管滑动。
7.一种页岩气试气方法,其特征在于,使用权利要求1至6任一所述的用于页岩气试气的致裂设备对目标储层进行致裂;
所述页岩气试气方法包括:
将所述致裂设备与钻孔设备连接,使所述外管覆盖所述穿刺部;
通过钻孔设备从地表施工钻孔至页岩储层的试气处;
保持所述内管不动,朝所述钻孔设备后退方向移动所述外管,使所述穿刺部相对所述外管暴露;
朝所述钻孔设备后退方向,同步移动所述外管和所述内管,使所述穿刺部的尖端卡住页岩储层,继续同步移动所述外管和所述内管,使所述穿刺部的尖端穿入页岩储层;
通过所述进水管注入致裂液,使致裂液从所述喷射孔喷出,页岩储层释放的页岩气混入致裂液;
通过所述抽吸孔将混有页岩气的致裂液抽出,并通过所述出水管引出至地表;
回收致裂液中的页岩气。
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