一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法技术

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。数更准确。数更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种用于页岩气试气的致裂设备及页岩气试气方法


[0001]本申请涉及页岩气开采设备
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]根据本申请的实施例，多个穿刺部沿内管的周向均布设置。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]图6为本申请实施例的页岩气试气方法的一种流程图。
[0026]附图标记：
[0027]1、管体；11、内管；111、容纳槽；12、外管；121、导向槽；122、螺旋凸起；
[0028]2、出水管；
[0029]3、进水管；
[0030]4、穿刺部；41、抽吸孔；42、喷射孔；
[0031]5、储液箱；
[0032]X、第一方向。
具体实施方式
[0033]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。
[0034]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。
[0035]全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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。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。3.根据权利要求2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。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。5.根据权利要求4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。6.根据权利要求2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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永锋，潘彤，刘鹏，陈建洲，巩志远，晁海德，朱传宝，王琪玮，谢菁，李青，刘立波，李吉庆，蔡廷俊，
申请(专利权)人：青海省第四地质勘查院，
类型：发明
国别省市：