基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法技术

本发明专利技术公开了一种基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法，其步骤为,确定压裂管道的材质、长度、内径、壁厚。选择准备压裂改造的岩层，计算确定岩层钻孔直径和长度，在岩层中打出钻孔。将部分压裂管道置入钻孔内，用封隔器密封。计算压力波传播速度。将压裂管道入口端与脉冲泵连接，将脉冲泵分别与电机、溢流阀、水箱、控制器相连接。选定脉冲泵输出的压力波的波形。依照最优脉冲频率公式f＝0.25ka/L计算最优脉冲频率，脉冲泵采用该频率进行泵注施压。确定脉冲泵输出的压力波的振幅，在选定的脉冲波形、频率和振幅条件下，连续泵注施压，对岩层持续压裂。本方法能够大幅提高管道末端流体的压力，实现对岩层的高效压裂。实现对岩层的高效压裂。实现对岩层的高效压裂。

【技术实现步骤摘要】
基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法


[0001]本专利技术涉及岩层压裂
，具体涉及一种基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法。

技术介绍

[0002]页岩内富含有页岩气，页岩气是一种清洁能源，在我国储量巨大；煤岩内含有煤层气，煤层气在我国储量也非常丰富。页岩气和煤层气的开发利用不仅可以缓解我国能源紧张的局面，还有助于我国加快实现“双碳”战略目标，具有重要意义。但目前页岩、煤岩等存在渗透率低的难题，致使页岩气、煤层气的开采效率低。脉冲水力压裂是提高岩层渗透性的关键技术，有利于提高页岩气的开采效率。
[0003]传统水力压裂因泵注流量相对恒定，叠加管道摩擦阻力，使得管道内流体的压力损失较明显，致使管道末端压力较低，压裂效果不理想。脉冲水力压裂因采用脉冲泵注方式加压，管道内存在脉冲波的叠加增压效应，致使管道末端压力相对较高，对岩石的压裂效果较好。但在目前的脉冲水力压裂条件下，管道末端压力仍然不高，在一些深部岩层中，难以将岩层压裂。即对于起裂压力较高的岩层(例如深部岩层)，往往需要更高的流体压力才能将岩石压裂。因此，提高管道末端流体压力意义重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据施工要求选定压裂管道的类型，确定压裂管道的材质、长度、内径、壁厚；S2：选择准备压裂改造的岩层，根据压裂管道的尺寸，计算确定岩层钻孔直径和长度，在岩层中打出钻孔；S3：将部分压裂管道置入钻孔内，用封隔器密封，选择压裂液类型，确定压裂液的密度、粘度；S4：根据压裂管道的基本参数和压裂液的基本参数，计算压力波传播速度；S5：连接压裂系统，将压裂管道入口端与脉冲泵连接，将脉冲泵分别与电机、溢流阀、水箱、控制器相连接；S6：选定脉冲泵输出的压力波的波形；S7：依照最优脉冲频率公式f＝0.25ka/L计算最优脉冲频率，脉冲泵采用该频率进行泵注施压，其中L代表钻孔长度，a代表压力波传播速度，参数k代表任意正奇数；S8：根据施工要求和脉冲泵性能，确定脉冲泵输出的压力波的振幅，在选定的脉冲波形、频率和振幅条件下，连续泵注施压，对岩层持续压裂；S9：根据微地震监测结果判断岩层断裂特征，若达到预期压裂效果，则脉冲压裂结束，回收压裂装置。2.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒，黄炳香，赵兴龙，邢岳堃，孙政，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：