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一种非常规油气脉冲共振增效的装置制造方法及图纸

技术编号:25453434 阅读:22 留言:0更新日期:2020-08-28 22:41
本实用新型专利技术实施例公开了一种非常规油气脉冲共振增效的装置,属于页岩气开采装置技术领域,其技术方案如下,包括设置地面上的多个钻井和设置到钻井内的套管,套管外壁与钻井井壁通过固井水泥固定贴合,每个所述套管内均设置有用于敲击套管内壁以向层页岩中发出振动波的敲击机构,所述敲击机构敲击套管内壁的频率与目的层的固有频率相同,以解决现有技术中由于致密储层中的页岩油气流动性较差,利用水平钻井及大规模水力压裂以对致密油气开发的效果较差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种非常规油气脉冲共振增效的装置
本技术实施例涉及页岩气开采装置
,具体涉及一种非常规油气脉冲共振增效的装置。
技术介绍
页岩气是非常规天然气的一种,指在富有机质泥页岩及夹层中以吸附态和游离态为主要存在并富集的天然气。页岩气并不形成类似于常规油气的圈闭,具有自生自储、天气水界面、大面积低丰度连续成藏,低孔,低渗等特征,存在局部富集的甜点区,一般无自然产能或低产,需要水平井及大规模水力压裂才能进行经济开采。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大,分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的特点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期、稳定地产气。页岩气是指游离及吸附在页岩微孔隙及表面的天然气之和。页岩气大部分被吸附在页岩基质颗粒表面,少部分游离在纳米级或其他孔隙中。页岩一般情况下十分致密,孔隙度小于5%,渗透率也十分低,在微达西级别范围内。因此,赋存页岩储层中的页岩气流动性非常差,造成页岩气井产量也很低。目前,页岩气开发依靠水平钻井及大规模水力压裂,实现页岩气的生产。但此方法由于地下岩层地质的复杂性所制约,很多改造效果不尽人意,且存在非常快的衰减周期,从而不能全面高效率的对页岩气进行开发。
技术实现思路
为此,本技术实施例提供一种非常规油气脉冲共振增效的装置,以解决现有技术中由于致密储层中的页岩油气流动性较差,利用水平钻井及大规模水力压裂以对致密油气开发的效果较差的问题。为了实现上述目的,本技术实施例提供如下技术方案:根据本技术实施例的第一方面所述的一种非常规油气脉冲共振增效的装置,非常规油气脉冲共振增效的装置设置到钻井内,非常规油气脉冲共振增效的装置包括设置到钻井内的套管,套管外壁与钻井井壁固定贴合,每个所述套管内均设置有用于敲击套管内壁以向页岩地层中发出振动波的敲击机构,所述敲击机构敲击套管内壁的频率与致密储层的固有频率相同。进一步的,所述敲击机构包括:多个敲击臂组,多个敲击臂组竖向设置于套管内,所述敲击臂组包括设置到套管中心的壳体,所述壳体内转动连接有多向凸轮,所述多向凸轮的每一向突出部的位置上均设有敲击杆,所述敲击杆贯穿壳体并抵接到套管的内壁上,所述敲击杆靠近多向凸轮的一端固定有回位块,所述敲击杆上套接有弹簧,所述弹簧一端固定到敲击杆贯穿壳体的贯穿孔内,另一端抵接到回位块的表面上;驱动组件,所述驱动组件用于驱动每个壳体内的多向凸轮转动以驱动敲击干敲击套管内壁。进一步的,所述驱动组件包括固定到壳体上端的电机和固定到电机输出轴上的凸轮轴,所述凸轮轴贯穿每个壳体并固定到每个多向凸轮上,且凸轮轴贯穿每个壳体上端的两端的位置均固定有轴承,所述轴承的外圈固定到壳体上,轴承的内圈固定到凸轮轴上。进一步的,所述套管中还设置有用于检测层页岩固有频率的检测单元,所述检测单元为加速度传感器,所述加速度传感器用于检测敲击套管后其振动波信号反射回来的反射加速度。进一步的,所述套管上端还设置有控制电机运行的控制器,所述控制器与电机电路连接。进一步的,所述套管与钻井的内壁之间通过固井水泥固定连接。进一步的,控制器与电机通过铠装电缆电路连接,所述电机通过铠装电缆下放并固定至套管的预定位置。本技术实施例具有如下优点:通过在钻井内设置的套管和敲击机构,对页岩气进行开发时可利用敲击杆对套管进行敲击以向层页岩中发出振动波,通过根据检测单元检测出层页岩中的固有频率,使敲击频率与层页岩的固有频率相同,这样在敲击的过程中可通过诱发致密储层发生共振,以此破坏岩石内部结构,增加层页岩的裂隙和微裂隙,增加其渗透性,使其物性得以改善,以便于对其中的页岩气进行开采。附图说明为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本技术实施例提供的改善致密页岩油气储层物性的装置的多井正面结构示意图。图2为本技术实施例提供的改善致密页岩油气储层物性的装置的其中单个钻进处的结构示意图。图3为本技术实施例提供的改善致密页岩油气储层物性的装置的套管内的局部结构示意图。图4为本技术实施例提供的改善致密页岩油气储层物性的装置的壳体内的剖视结构示意图。图中:1、套管;2、敲击臂组;21、壳体;22、多向凸轮;23、敲击杆;24、回位块;25、弹簧;31、电机;32、凸轮轴;33、轴承;41、加速度传感器;5、控制器;6、铠装电缆。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。实施例1一种非常规油气脉冲共振增效的装置,如图1-4所示,包括设置到地面的多个钻井和设置到钻井内的套管1,其中一个水平井平台一般设置有4-6口井,套管1外壁与钻井井壁固定贴合,在每个套管1内均设置有用于敲击套管1内壁以向层页岩中发出振动波的敲击机构,敲击机构敲击套管1内壁的频率与层页岩的固有频率相同。在对页岩地层中的页岩气进行开发时,可利用敲击机构对套管1进行敲击以向页岩地层中发出振动波,从而增加页岩地层的裂隙和微裂隙,增加其渗透性,使其物性得以改善,以便于对其中的页岩气进行开采。其中套管1与钻井的内壁之间通过浇筑固井水泥固定连接,这样可使套管1稳定的固定到钻井内壁上,同时可将钻井内壁与套管1之间的缝隙全部填充起来。敲击机构包括多个敲击臂组2和驱动组件,其中多个敲击臂组2竖向设置套管1内,敲击臂组2包括设置到套管1中心的壳体21,壳体21内转动连接有多向凸轮22,其中多向凸轮22为在现有凸轮的基础上,分别围绕凸轮的轴心圆周设置多个突出部,在多向凸轮22的每一向突出部的位置上均设有敲击杆23,敲击杆23的一端贯穿壳体21并抵接到套管1的内壁上,在敲击杆23靠近多向凸轮22的一端固定连接有回位块24,且回位块24的截面大于敲击杆23的截面,另外在敲击杆23上套接有弹簧25,弹簧25一端固定连接到敲击杆23贯穿壳体21的贯穿孔内,另一端抵接到回位块24的表面上,另本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种非常规油气脉冲共振增效的装置,非常规油气脉冲共振增效的装置设置到钻井内,其特征在于:非常规油气脉冲共振增效的装置包括设置到钻井内的套管,套管外壁与钻井井壁固定贴合,每个所述套管内均设置有用于敲击套管内壁以向页岩地层中发出振动波的敲击机构,所述敲击机构敲击套管内壁的频率与致密储层的固有频率相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种非常规油气脉冲共振增效的装置,非常规油气脉冲共振增效的装置设置到钻井内,其特征在于:非常规油气脉冲共振增效的装置包括设置到钻井内的套管,套管外壁与钻井井壁固定贴合,每个所述套管内均设置有用于敲击套管内壁以向页岩地层中发出振动波的敲击机构,所述敲击机构敲击套管内壁的频率与致密储层的固有频率相同。


2.根据权利要求1所述的一种非常规油气脉冲共振增效的装置,其特征在于:所述敲击机构包括:
多个敲击臂组,多个敲击臂组竖向设置于套管内,所述敲击臂组包括设置到套管中心的壳体,所述壳体内转动连接有多向凸轮,所述多向凸轮的每一向突出部的位置上均设有敲击杆,所述敲击杆贯穿壳体并抵接到套管的内壁上,所述敲击杆靠近多向凸轮的一端固定有回位块,所述敲击杆上套接有弹簧,所述弹簧一端固定到敲击杆贯穿壳体的贯穿孔内,另一端抵接到回位块的表面上;
驱动组件,所述驱动组件用于驱动每个壳体内的多向凸轮转动以驱动敲击干敲击套管内壁。


3.根据权利要求2所述的一种非常规油气脉冲共振增效的装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚大建于晓荣
申请(专利权)人:龚大建
类型:新型
国别省市:山东;37

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