一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法技术

一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法，属于煤层气开采技术领域，解决深部煤层气勘探开发面临的煤层气赋存状态复杂

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法


[0001]本专利技术属于煤层气开采
，具体涉及一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法
。

技术介绍

[0002]压裂技术作为煤层气开发过程中的一项关键增产技术，其重要性在于对产层的改造以提高煤岩储层的渗流能力，当前水力压裂仍旧占据主导地位，经过国内外专家的研究，由于水的分子较大，难以进入煤层气所在的基质微孔系统中，而且该技术形成的常规破裂裂隙所占比例低，煤层气很难有效地开采出来，增产效果有限，此外有些区块煤储层中有时含有大量的黏土矿物，其易于水结合膨胀，堵塞产气孔隙和喉道，会降低孔隙度和渗透率，最终影响煤层气井的产能
。
[0003]当前煤层气低产井
、
不产气井及高产转低产井以及深部煤层气井产能较低等现象尤为突出，传统的二次水力压裂改造
、
径向井
、T
型井等增产解堵技术均存在工艺复杂
、
投资较高
、
增产效果有限等问题，因此，立足于深部煤储层物性特征及所赋存的地质条件，以及产气通道
、
近井地带堵塞的产生因素，新型的清洁压裂增产解堵技术亟需研发
。
[0004]可控燃速多脉冲造缝增产技术是一种新的压裂解堵方法，其在油气井五敏性地层解堵
、
增产上应用广泛，但在煤层气井上尚未涉及
。
煤层气的开发工艺有别于常规天然气，井下管柱结构也有所不同，需针对煤层气特殊的产出机理及赋存条件进行工艺改进，研发一项新的煤层气井气体压裂增产工艺技术，为煤层气低产井及深部煤层气的开发提供支撑
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对煤层气低产井
、
不产气井
、
高产转低产井及深部煤层气井的产能问题，提供一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法，该方法为一种对环境无污染的清洁压裂解堵工艺，可实现深部煤层气的开发及产能通道
、
近井地带堵塞的煤层气井的压裂解堵
。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法，采用火箭固体推进剂为气体压裂解堵燃料，借助梯次高压燃料转化的高能气体冲击波，对煤储层施加多次脉冲加载作用，包括如下步骤：第一步，根据目的煤储层坚固性系数值，地面进行模拟试验，设计推进剂药柱燃烧速率，高
、
中
、
低三级药柱管柱按照要求进行配比组合，实现燃烧速度可控的目的；第二步，刮管通井：下入刮管器在目的煤储层射孔井段重复刮削不少于5次，去掉原套管内壁上的水泥残渣
、
毛刺
、
煤泥，且根据套管直径选择通井规，通井规外径应小于套管内径
6mm
，通井至目的煤储层底板以下
15
米，保证后期施工管柱下入通畅且有效密封，防止固体推进剂触碰人工井底，造成意外损坏；第三步，洗井：备好洗井液且要求清洁无杂物
、
活性水，采用反洗井方式，即油管为
出液口，油套环空为进液口，洗井完成后需实探人工井底至少三次，记录每次探到的井底深度；第四步，单一目的层或多目的层压裂造缝解堵：单一目的层，从井口下入地面连接好的电缆输送技术管柱到指定目的层，或用油管输送的技术管柱下至设计的目的层段，且井筒内灌满活性水，通过地面发爆器引燃推进剂药柱，或地面投棒撞击引燃推进剂药柱，药柱爆燃后产生的高能气体进入到目的煤储层，加载煤层孔隙吼道及微裂隙，完成本次压裂造缝解堵；多目的层，在上一目的层压裂完毕后，提出技术管柱，地面重新装入推进剂药柱，下入下一目的层所在位置，施工步骤同单一目的层，压裂造缝顺序为由下往上，逐层压裂造缝，实现多目的层压裂造缝解堵
。
[0007]进一步地，第二步刮管通井中，下刮削器前，用钢卷尺反复丈量油管三次，确保下放位置无误，下刮削器时，要控制好下放速度，下管柱中途遇阻时停止下放，缓慢上提刮管管柱，再继续下放，如果又遇阻时，停止下放，用活性水反洗井，再次下放刮管管柱，连续刮削施工层段上下
15m
，刮削5次
。
[0008]进一步地，第三步洗井，泵车排量保持在
400L/min
～
600L/min
之间，并记录好起始时间
、
洗净液用量
、
洗井深度
、
工作泵压
、
最高泵压
、
清水用量及洗出液量数据，直到井口进出水水质一致为止
。
[0009]进一步地，所述技术管柱包括从上到下依次连接的油管
、
上封隔器
、
点火器
、
三级推进剂药柱单元
、
压力存储记录单元
、
下封隔器和尾堵
。
[0010]进一步地，所述推进剂药柱中还包括研磨性材料，所述研磨性材料为碳化硅或二氧化硅与砂以质量比
1:4
的比例混合
。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
1. 可控燃速多脉冲造缝技术可产生多个脉冲峰值压力，延长高压气体对地层的作用时间，从而实现造缝
、
延缝和扩缝，形成缝网裂缝体系，提高储层渗透导流能力
。
[0012]2. 产生的水力振荡解堵作用在造缝时瞬间高压与低压间交替形成，能够产生正负抽吸作用，从而能返排渗流通道残渣
。
[0013]3. 瞬间高温作用在井筒周围，加热通道堵塞物且燃烧产物（
CO2、N2、HCl
）在高压下溶于水，起到酸化的作用，从而降低堵塞物的粘度和表面张力，疏通产气通道
。
[0014]4. 裂缝形成的过程中，推进剂药柱中预先加入研磨性材料，可在煤储层中产生支撑作用
。
[0015]5. 固体推进剂药柱具有良好的能量性能
、
燃烧性能
、
力学性能
、
贮存性能和可加工性等基础性能，因此经过加工改造，煤层气井所用复合固体推进剂药柱组合，具有良好的耐温性能
、
耐压性能
、
抗摩擦性能
、
抗静电性能，现场使用质量稳定
、
性能可靠
、
安全性高，不会产生任何安全事故
。
[0016]6. 配套的火工品和配件选择耐高温，耐高压器材，并调整全系统技术参数，在温度
163℃、
压力
100MPa
的环境下，
48h
内技术性能可靠，满足煤层气井赋存的环境条件
。7. 该系统可以采用油管或电缆输送方式进行现场施工，启动方式选用地面投棒或加压的方式
。
附图说明
[0017]图1为技术管柱连接顺序示意图；其中：1‑
为油管；2‑
上封隔器；3‑
点火器；4‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤层气井可控燃速多脉冲造缝增产的方法，其特征在于：采用火箭固体推进剂为气体压裂解堵燃料，借助梯次高压燃料转化的高能气体冲击波，对煤储层施加多次脉冲加载作用，包括如下步骤：第一步，根据目的煤储层坚固性系数值，地面进行模拟试验，设计推进剂药柱燃烧速率，高
、
中
、
低三级药柱管柱按照要求进行配比组合，实现燃烧速度可控的目的；第二步，刮管通井：下入刮管器在目的煤储层射孔井段重复刮削不少于5次，去掉原套管内壁上的水泥残渣
、
毛刺
、
煤泥，且根据套管直径选择通井规，通井规外径应小于套管内径
6mm
，通井至目的煤储层底板以下
15
米，保证后期施工管柱下入通畅且有效密封，防止固体推进剂触碰人工井底，造成意外损坏；第三步，洗井：备好洗井液且要求清洁无杂物
、
活性水，采用反洗井方式，即油管为出液口，油套环空为进液口，洗井完成后需实探人工井底至少三次，记录每次探到的井底深度；第四步，单一目的层或多目的层压裂造缝解堵：单一目的层，从井口下入地面连接好的电缆输送技术管柱到指定目的层，或用油管输送的技术管柱下至设计的目的层段，且井筒内灌满活性水，通过地面发爆器引燃推进剂药柱，或地面投棒撞击引燃推进剂药柱，药柱爆燃后产生的高能气体进入到目的煤储层，加载煤层孔隙吼道及微裂隙，完成本次压裂造缝解堵；多目的层，在上一目的层压裂完毕后，提出技术管柱，地面重新装入推进剂药柱，下入下一目的层所在位置，施工步骤同单一目的层，压裂造缝顺序为由下往上，逐层压裂造缝，实现多目的层压裂造缝解堵
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军军，李国富，王争，张小龙，季长江，陈鹏，田庆玲，孙俊虎，张江华，何庆宏，任恒星，
申请(专利权)人：易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：