CN1324979A - 油田层内爆炸处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种油田层内爆炸处理方法,包括如下步骤:a.首先在井筒作业的油层下底部固定一封隔器;b.再用压力设备将炸药压入岩石裂缝;c.将火药也用压力设备压入岩石裂缝,让它与特种炸药相接并留一部分在井筒中;d.在火药的上面封堵一封隔器;e.在压裂管柱的下端,火药的中间安装一遥控点火具;f.引燃火药进而引爆炸药,将岩石爆破出裂缝。
Description
本发明提供一种爆炸技术,特别是指一种油田层内爆炸处理方法。
截止1994年末,我国低渗油田的储量大约为40亿吨,而且新增储量中大部分属于低渗油田。例如,1995年新探明油田中,低渗油田的储量占70%。所以,如何提高低渗油田的采收率是我国石油工业面临的亟待解决的问题。低渗油田开采最常用的技术为水力压裂。用炸药提高低渗油田采收率的办法通常有:爆炸压裂和高能气体压裂等。
在1860年,美国Dennis H.H.首先利用爆炸方法激励了油井。在此之前有过用步枪射击井筒使附近水层裂开恢复产水的事例。这期间使用的炸药为黑火药。1864年11月,美国Roverts E.A.L.申请了一项以枪用火药使油井增产的专利,在1867年又用液态硝化甘油对油井进行了刺激,因其效果良好而取代了黑火药。本世纪二三十年代,几个美国的爆炸公司为了提高安全、方便和便于操作又发明了凝胶炸药和包装的硝化甘油炸药以替代液体硝化甘油。四五十年代则采用了装在硬纸管里的抗水胶质硝化甘油炸药。杜邦公司为了提高炸药激励油井的安全性和可靠性,同时为了适应不同地层的需要,研制了低感度的硝化甘油炸药、固态硝化甘油炸药、爆胶和油井特种炸药等。从上世纪60年代到本世纪50年代,井筒爆炸(well shooting)几乎成为主要油气生产者的标准完井技术,解决了曾用直接蒸气法、化学法没有解决的石蜡堵塞等问题,带来了比较显著的增产效益。
井筒爆炸指的是化学能在井筒内的快速释放,使近井储层岩石破裂来提高产量。它包括炸药(固态、液态和气态)在井筒内的爆轰和推进剂在井筒内的爆燃。对于油气井来说,井筒爆炸用来在井筒周围产生多条裂缝。产生的多条裂缝能够消除在钻井过程中造成的表皮损害,同时将已存在的裂缝体系与井筒连通。
井筒爆炸总有不尽人意的地方。一般炸药爆轰压力比岩石的屈服应力高10~50倍。爆炸装置在井筒内爆炸时,井筒损害难以避免,而且井筒周围的岩石会发生不可恢复的塑性变形,使岩石的渗透率反而下降了。但是,爆炸压裂有时可以解堵,使连接井筒与塑性区外油层的径向渗流通道得以形成,从而提高产量。因结果不可预知、井筒损害等问题长期得不到解决,高能炸药激励油气井工艺令人头痛。本世纪四五十年代,水力压裂兴起,逐渐取代了古老的爆炸压裂。
高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing),又叫裁剪脉冲压裂(Tailored Pulse Fracturing)或可控脉冲压裂(Controlled PulseFracturing),是在以前爆炸压裂的基础上发展起来的。在本世纪六七十年代,用爆炸法压裂油层重新兴起。但与以前爆炸压裂不同的是,以前在井筒内用高能炸药,而现在在井筒内使用火药或推进剂。利用火药或推进剂在井筒内快速燃烧产生的大量高温、高压气体从井筒经射孔对地层进行作用,从而在井筒周围产生多条辐射状的裂缝,使井筒周围油层导流能力大大提高,进而提高产量和最终采收率。因造缝机制主要是高温高压气体的锲入机制,所以称之为高能气体压裂。同时,因为可以控制压力峰值以满足不同地质条件和储层的需要,所以又称为可控脉冲压裂。
由岩石力学的理论可知,脆性材料在遭受外力破坏时,其破裂形态随外力的加载速率即压力上升时间的变化而变化。理论研究指出,当地层内压力上升时间大于10-2s时,地层将沿垂直于最小主应力的方向产生一条对称裂缝;当地层内压力上升时间小于10-3s时,地层将沿井筒产生多条对称裂缝;但当压力上升时间小于10-7s时,井筒周围的地层将遭受粉碎性破坏或产生密实圈。所以高能气体压裂的技术关键是控制压力上升速度。
高能气体压裂的压力峰值首先应大于当地围压下的岩石抗拉强度。同时,为了在井筒内燃烧时不会毁坏井筒,要求其压力峰值不得高于井筒所能承受的内压的极限。
高能气体压裂并不携带支撑剂,那么,由高能气体产生的裂缝能否保持?回答是肯定的。这里面存在两种机制,一是高能气体在裂缝表面造成一些破碎颗粒可能起到支撑剂的作用。二是对于非主应力方向的裂缝,由于在裂缝的两表面之间有剪应力使得裂缝的两表面发生相对错动,又因裂缝的表面不规则,从而使裂缝不可能闭合。裂缝的宽度一般在15~30mil(1mil=10-3英寸)之间。
高能气体压裂压出的裂缝,一般径向长约5~10米,沿井筒方向宽约2~3米或更大一些。根据前苏联爆燃地球物理研究所尼古拉耶维奇等人的研究,径向渗流压降的1/2消耗在距井壁3~5米的范围内。西安石油学院开发系的研究表明,70%的能量消耗在以井筒为中心3米为半径的圆周内。因此,高能气体压裂虽然作用范围不大,但却能取得较好的效果。在用液体药进行压裂时,因用药量大(可达1000千克),燃烧缓慢,所以能形成20~50米长的径向裂缝。
现有技术的缺点为,药量有限,压出裂缝长度有限。
本发明的目的在于,提供一种油田层内爆炸处理方法,其可避免炸药在井筒内爆炸毁坏井筒的可能;用药量大;同时炸药爆炸的能量直接作用于含油岩层,其效果优于高能气体压裂;二是遥控点火;三是可以利用现有压裂设备作业,工艺可行且能降低新设备投入。
本发明一种油田层内爆炸处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、首先在井筒作业的油层下底部固定一封隔器;
b、再用压力设备将炸药压入岩石裂缝;
c、将火药也用压力设备压入岩石裂缝,让它与特种炸药相接并留一部分在井筒中;
d、在火药的上面封堵一封隔器;
e、在压裂管柱的下端,火药的中间安装一遥控点火具;
f、引燃火药进而引爆炸药,将岩石爆破出裂缝。
其中所说的火药和炸药的比例为1∶8-1∶15。
其中所说的火药和炸药的埋藏深度为油层的深度。
为进一步说明本发明的方法和特征,以下结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述,其中:
图1为本发明的实施结构图,显示火药和炸药在井筒的位置。
本发明利用水力压裂的现有设备,提出了关于低渗油田层内爆炸的处理方法,包括如下步骤(请结合参阅图1):
a、首先在井筒1作业的油层下部固定一封隔器3;
b、再用压力设备(该压力设备为已有技术)将炸药6压入岩石裂缝8(该岩石裂缝同为油层裂缝);
c、将火药5也用压力设备压入岩石裂缝8,让它与炸药6相接并留一部分在井筒1中;
d、在火药5的上面封堵一封隔器3;
e、在压裂管柱2的下端,火药5的中间安装一遥控点火具4;
f、引燃火药5进而引爆炸药6,将岩石爆破出裂缝9。其中所说的火药5和炸药6的比例为1∶8-1∶15;其中所说的火药和炸药的埋藏深度为油层的深度。
当起爆岩石裂缝8内炸药6,从而在岩石裂缝8附近(几倍裂缝宽度)产生碎裂带的裂缝9,提高岩层渗透性,增加产油量。与水力压裂产生少数长裂缝相比,“层内爆炸”会使岩石裂缝8周围产生大量短裂缝9。
它可作为水力压裂的后继增产措施,形成一种与水力压裂配套的含油构造深部改造技术。
本发明的特点:一是井筒内火药燃烧,岩石裂缝内特种炸药爆炸,这就避免了炸药在井筒内爆炸毁坏井筒的可能,而且薄层炸药爆炸不会象集中药包那样在岩石中产生密实圈;同时,炸药爆炸的能量直接作用于含油岩层,其效果优于高能气体压裂;二是遥控点火;三是可以利用现有压裂设备作业,工艺可行且能降低新设备投入。
Claims (3)
1、一种油田层内爆炸处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、首先在井筒作业的油层下底部固定一封隔器;
b、再用压力设备将炸药压入岩石裂缝;
c、将火药也用压力设备压入岩石裂缝,让它与特种炸药相接并留一部分在井筒中;
d、在火药的上面封堵一封隔器;
e、在压裂管柱的下端,火药的中间安装一遥控点火具;
f、引燃火药进而引爆炸药,将岩石爆破出裂缝。
2、根据权利要求1所述的一种油田层内爆炸处理方法,其特征在于,其中所说的火药和炸药的比例为1∶8-1∶1 5。
3、根据权利要求1所述的一种油田层内爆炸处理方法,其特征在于,其中所说的火药和炸药的埋藏深度为油层的深度。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434653C (zh) * | 2006-07-28 | 2008-11-19 | 辽河石油勘探局 | 煤层气井爆破式洞穴完井工艺方法 |
CN102168543A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-08-31 | 中国科学院力学研究所 | 一种通过爆炸方式增加页岩气采收率的方法及装置 |
CN102381915A (zh) * | 2011-07-25 | 2012-03-21 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法 |
CN106437666A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 西南石油大学 | 一种用于油气储层内爆炸压裂专用炸药的引爆新技术 |
CN107339091A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-11-10 | 吉林大学 | 一种人工建造油页岩地下破碎体的方法 |
CN107849913A (zh) * | 2015-06-16 | 2018-03-27 | 双环公司 | 利用空气/燃料混合物的压裂 |
CN108252702A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-06 | 西安石油大学 | 一种缝中造缝的油气储层体积改造方法 |
CN110344806A (zh) * | 2018-04-02 | 2019-10-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种小井眼爆炸造缝辅助水力压裂方法 |
CN113107362A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种促进裂隙错动提升自支撑能力的立井施工方法 |
CN113107363A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种促进裂隙错动提升自支撑能力的水平井施工方法 |
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1999
- 1999-12-17 CN CN 99126375 patent/CN1324979A/zh active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434653C (zh) * | 2006-07-28 | 2008-11-19 | 辽河石油勘探局 | 煤层气井爆破式洞穴完井工艺方法 |
CN102168543A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-08-31 | 中国科学院力学研究所 | 一种通过爆炸方式增加页岩气采收率的方法及装置 |
CN102168543B (zh) * | 2011-03-17 | 2013-12-04 | 中国科学院力学研究所 | 一种通过爆炸方式增加页岩气采收率的方法及装置 |
CN102381915A (zh) * | 2011-07-25 | 2012-03-21 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法 |
CN102381915B (zh) * | 2011-07-25 | 2013-04-03 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法 |
CN107849913A (zh) * | 2015-06-16 | 2018-03-27 | 双环公司 | 利用空气/燃料混合物的压裂 |
CN106437666A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 西南石油大学 | 一种用于油气储层内爆炸压裂专用炸药的引爆新技术 |
CN107339091A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-11-10 | 吉林大学 | 一种人工建造油页岩地下破碎体的方法 |
CN108252702A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-06 | 西安石油大学 | 一种缝中造缝的油气储层体积改造方法 |
CN110344806A (zh) * | 2018-04-02 | 2019-10-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种小井眼爆炸造缝辅助水力压裂方法 |
CN110344806B (zh) * | 2018-04-02 | 2021-11-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种小井眼爆炸造缝辅助水力压裂方法 |
CN113107362A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种促进裂隙错动提升自支撑能力的立井施工方法 |
CN113107363A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种促进裂隙错动提升自支撑能力的水平井施工方法 |
CN113107363B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-09-01 | 中国矿业大学 | 一种促进裂隙错动提升自支撑能力的水平井施工方法 |
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