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专利号: 202310460288X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.在水平井内构建页岩储层孔道;

S2.对水平井安装封隔装置;

所述S2包括:

通过连续油管将所述封隔装置投放于水平井内的待压裂段,将封隔装置与页岩储层井壁进行固定;

所述封隔装置的密闭空间一侧固定安装有点火器、甲烷浓度传感器、以及连续油管管头;通过所述连续油管管头向待压裂的密闭空间抽排或输入气体;所述连续油管管头内置阀门且贯穿封隔装置;所述封隔装置和所述连续油管管头的承压能力不低于200MPa;

S3.对所述封隔装置的密闭空间进行气体抽取;

所述S3包括:

基于工业抽气机对所述封隔装置的密闭空间进行气体抽取,使页岩储层裂缝内吸附状态的甲烷气体进一步解析;

基于天然气分离设备将抽取的气体分离解析为甲烷轻烃气体,并将所述甲烷轻烃气体储存于甲烷储罐内;

S4.对所述密闭空间投放气态助燃剂,形成气态助燃剂混合物;

当甲烷浓度达到合适燃爆范围时,基于空气压缩机将气态助燃剂经连续油管输入所述密闭空间内,形成气态助燃剂混合物;

S5.对所述气态助燃剂混合物进行点火燃爆压裂,使所述水平井的井壁内裂缝发育贯通;

S6.重复执行S3‑S5,在水平井中形成高度复杂有效的立体裂缝网络。

2.根据权利要求1所述的页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,所述S1包括:经连续油管将聚能射孔装置运送到水平井中,对水平井进行多段聚能射孔,在水平井的井壁页岩储层上形成多条立体的孔道,形成待压裂段,待聚能射孔作业完成后,抽出聚能射孔装置至地面,重新更换聚能射孔装置,再次由连续油管运送到水平井内紧邻上次射孔作业位置继续进行射孔作业,重复3‑5次。

3.根据权利要求2所述的页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,所述聚能射孔装置包括射孔枪、定位器、正管器,通过所述定位器确定射孔装置位置,通过所述正管器调整射孔枪枪口位置。

4.根据权利要求1所述的页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,所述S4包括:基于甲烷浓度传感器显示密闭空间内的甲烷浓度。

5.根据权利要求4所述的页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,若密闭空间内的甲烷浓度未达到合适燃爆条件时,基于空气压缩机将地面分离后储存于甲烷储罐内的甲烷轻烃气体输入密闭空间内,直至达到最佳燃爆浓度。

6.根据权利要求1所述的页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法,其特征在于,所述S5包括:基于所述封隔装置的点火器对密闭空间内的气态助燃剂混合物进行点火燃爆,利用燃爆产生的爆轰冲击波、高压爆生气体和高温效应协同冲击页岩气储层,促进裂缝发育贯通。