一种水平井爆燃压裂改造系统和方法技术方案

本发明专利技术提出了一种水平井爆燃压裂改造系统和方法。该系统包括依次连接的输送油管、筛管、起爆器和压裂枪，其中，在压裂枪内设置有与起爆器连接的中心管，并且在中心管内设置有用于引爆压裂枪的点火药。使用该系统可在井筒和原裂缝的周围形成了新的裂缝网，改善了地层渗流条件，恢复和提高了低产低效井的产能。

A kind of deflagration fracturing system and method for horizontal well

This invention puts forward a kind of deflagration fracturing system and method for horizontal well. The system includes a transmission oil pipe, a sieve tube, a detonator and a fracturing gun sequentially connected, wherein, a central pipe connected with the detonator is arranged in the fracturing gun, and a igniting agent for detonating the fracturing gun is arranged in the central pipe. Using this system, a new fracture network is formed around the wellbore and original crack, which improves the seepage condition of the formation, and improves the productivity of the low production and low efficiency well.

【技术实现步骤摘要】
一种水平井爆燃压裂改造系统和方法
本专利技术涉及油气田开发
，特别是一种水平井爆燃压裂改造系统和方法。
技术介绍
目前，对于致密砂岩、页岩等非常规油气藏的开发大多采取水平井分段压裂技术。在采用水平井提高产量的同时，也存在很多低产、低效水平井。而为了提高产量，就需要对原水平井进行重复改造。现有技术中，可对原水平井进行重复水力压裂，以提高水平井的产量。但是对原水平井的重复水力压裂受完井方式、地应力状态及原有裂缝的制约，改造难度大，难以形成新的裂缝，影响重复改造效果。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本专利技术提出了一种水平井爆燃压裂改造系统和方法。通过该系统和方法可以应用固体火药高能材料对水力压裂后低产低效的水平井进行重复改造。从而在水平井长井段裂缝及井筒处形成缝网。同时，这种水平井爆燃压裂改造系统和方法能有助于消除射孔压实带和各种污染堵塞，改善裂缝及近井筒周围地层的渗流条件，恢复低产低效井产能的同时，降低重复改造成本。根据本专利技术的一方面，提出了一种水平井爆燃压裂改造系统，包括：依次连接的输送油管、筛管、起爆器和压裂枪，其中，在压裂枪内设置有与起爆器连接的中心管，并且在中心管内设置有用于引爆压裂枪的点火药。在一个实施例中，包括多个压裂枪，并且两个相邻的压裂枪之间设置有夹层枪，中心管在各压裂枪和夹层枪内延伸。在一个实施例中，在所述压裂枪上设置有泄压孔，并且所述泄压孔的轴线与所述压裂枪的轴线呈第一夹角。在一个实施例中，所述第一夹角为35-55度。在一个实施例中，在中心管内设置延时隔板传爆装置。在一个实施例中，在筛管的上游设置减震器。在一个实施例中，在至少一个减震器的上游设置校深定位短节。根据本专利技术的另一方面，提出了一种水平井爆燃压裂改造的方法，包括以下步骤：步骤一，确定改造层段，并定位原始水力裂缝，步骤二，向井筒内下入水平井爆燃压裂改造系统，并使压裂枪对应于原始水力裂缝，步骤三，关闭油管环空，步骤四，通过起爆器引爆压裂枪，并打开油管环空。在一个实施例中，在步骤三中，在关闭油管环空之前，还需要向井筒内加满压挡液。在一个实施例中，在步骤一中，可在井筒中下入校深测井车以定位原始水力裂缝，并且校深测井车可与校深定位短节配合。与现有技术相比，本专利技术的优点在于，在水平井重复改造过程中，可将水平井爆燃压裂改造系统下入到原水平井内，以使得压裂枪对准原水力压裂的裂缝，并利用固体火药高能材料对水力压裂后低产低效的水平井进行重复改造。在压裂枪爆炸过程中，在井筒和原裂缝的周围形成了新的裂缝网，改善了地层渗流条件，恢复和提高了低产低效井的产能。同时，由于在水平井重复改造过程中，火药爆炸形成的热化学作用可消除射孔压实带和各种污染堵塞，进一步改善地层的渗流条件，提高了油气产量。附图说明下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：图1显示了根据本专利技术的实施例的水平井爆燃压裂改造系统；图2显示了来自图1的A-A剖面图；附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。图1显示了根据本专利技术的水平井爆燃压裂改造系统100。如图1所示，水平井爆燃压裂改造系统100包括依次连接的输送油管1、筛管2、起爆器3和压裂枪4。在压裂枪4内设置有与起爆器3连接的中心管5，并且在中心管5内设置有用于引爆压裂枪4的点火药。其中，输送油管1主要起连接作用，以将筛管2、起爆器3和压裂枪4等下入到水平井的井筒内。筛管2用于泄气，以起到压力释放，保护其它器件以及稳定井壁的作用。起爆器3用于促动压裂枪4爆炸。通过设置中心管5而放置点火药，而保证热量的传递，从而引爆压裂枪4。在进行水平井压裂重复改造时，将水平井爆燃压裂改造系统100下入到水平井中，并且使压裂枪4与原水力压裂裂缝对应。通过起爆器3和点火药将压裂枪4引爆。在压裂枪4爆炸过程中，在井筒和原裂缝的周围形成了新的裂缝网，改善了地层渗流条件，恢复和提高了低产低效井的产能。同时，由于在水平井重复改造过程中，火药爆炸形成的热化学作用可消除射孔压实带和各种污染堵塞，可进一步改善地层的渗流条件，提高油气产量。并且，筛管2起到了泄压作用。也就是，通过设置筛管2避免爆炸对上游器件冲击过大的同时，还起到了保护井壁的作用，提高了重复改造操作的安全性。在一个实施例中，水平井爆燃压裂改造系统100包括多个压裂枪4。通过这种设置，可通过下入一趟水平井爆燃压裂改造系统100而实现整个水平井的改造，从而提高了操作效率，节约了操作成本。同时，在两个相邻的压裂枪4之间设置有夹层枪6，并且中心管5在各压裂枪4和夹层枪6内延伸，以保证点火药不能被阻断。也就是，在各压裂枪4和夹层枪6内均设置有中心管5，并在中心管5内放置点火药，以使用一个起爆器3而促发多个压裂枪4。其中，夹层枪6起到了连接压裂枪4的作用。同时，夹层枪6也起到了保护中心管5，缓冲相邻的压裂枪4的破裂压力的作用。需要说明地是，图1中示意性地画了两个压裂枪4，但是本申请并不限定压裂枪4的数量。根据本专利技术，在压裂枪4的壁上设置有内外连通的泄压孔7。并且，压裂枪4的壁上可设置有多个泄压孔7。根据本专利技术，泄压孔7为斜孔，如图2所示。也就是，泄压孔7的轴线与压裂枪4的轴线呈第一夹角α。也就是，泄压孔7的轴线并不与压裂枪4的轴线垂直，而使得爆破而产生的压力并不垂直于压裂枪4的轴线，而是向上游方向偏斜。通过这种设置可以减少爆破对水平井爆燃压裂改造系统100的冲击力，而保证水平井爆燃压裂改造系统100的安全。优选地，第一夹角α为35-55度。例如，压裂枪4的轴线与泄压孔7的轴线所呈的第一夹角为45度、35度或55度。根据本专利技术的一个优选实施例，压裂枪4的轴线与泄压孔7的轴线在泄压孔7的下游相交，也就是在图2中，左边为上游而右边为下游。通过这种设置可以使得爆燃气压朝向上游方向，以减少爆破对水平井爆燃压裂改造系统100的冲击力，保证水平井爆燃压裂改造系统100的安全，同时，保证水平井的安全。根据本专利技术，在中心管5内设置延时隔板传爆装置(图中未示出)。在水平井爆燃压裂改造系统100上具有多个压裂枪4的时候，设置隔板传爆装置以控制不同的压裂枪4的爆炸时机。通过设置延时隔板传爆装置有助于控制压裂枪4的爆炸峰值压力，避免爆炸能量过大而引起的压力叠加现象。需要说明地是，爆炸峰值压力的设计原则是高于相应地层的动态破裂压力，而低于地层的屈服极限和套管的动态承压极限。例如，地层的动态破裂压力为48MPa，而地层的屈服极限为66MPa，同时套管的动态承压极限为75MPa，则爆炸峰值压力可以大于48MPa而小于66MPa。而为了有更好的效率，爆炸峰值还应该更靠近地层的屈服极限。例如，爆炸峰值可以为60MPa。为了保护输送油管1，在筛管2的上游设置减震器8。而为了提高减震效果，可以串联式设置多个减震器8，例如，2个、3个、4个或更多个。通过这种设置，降低了爆燃压力对输送油管1的冲击，充分保护了输送油管1的安全。进一步地，还可以将与最上游的减震器8连接的输送油管1的一段的壁厚加厚，也就是，在最上游的减震器8的上游端设置一段加厚油管9。此加厚油管9的长度为20-30米。例如，加厚油管9的长度为25米。根据本专利技术，还可以在至少一个减震器8的上游设置校深本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井爆燃压裂改造系统，其特征在于，包括：依次连接的输送油管、筛管、起爆器和压裂枪，其中，在所述压裂枪内设置有与所述起爆器连接的中心管，并且在所述中心管内设置有用于引爆所述压裂枪的点火药。

【技术特征摘要】
1.一种水平井爆燃压裂改造系统，其特征在于，包括：依次连接的输送油管、筛管、起爆器和压裂枪，其中，在所述压裂枪内设置有与所述起爆器连接的中心管，并且在所述中心管内设置有用于引爆所述压裂枪的点火药。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括多个压裂枪，并且两个相邻的所述压裂枪之间设置有夹层枪，所述中心管在各所述压裂枪和所述夹层枪内延伸。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述压裂枪上设置有泄压孔，并且所述泄压孔的轴线与所述压裂枪的轴线呈第一夹角。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一夹角为35-55度。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述中心管内设置延时隔板传爆装置。6.根据权利要求1到5中任一项所述的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志宇，苏建政，张汝生，刘长印，黄志文，李风霞，林鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11