利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023111557018
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于煤层气储层直井甲烷原位燃爆压裂方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一 从地表向地下目标储层钻直井;向所述目标储层位置钻直井,直至贯穿整个目标储层;

步骤二 向目标位置做分支井并封隔;所述直井完成后,从目标储层做分支井,并向所述分支井目标位置进行聚能射孔,在所述分支井内形成射孔孔道,并安装封隔器进行封隔,将聚能射孔装置送至下一目标位置,进行重复工作;

步骤三 抽取分支井密闭空间内多余气体;通过所述封隔器抽出多余气体,并将所述气体中的甲烷分离;

所述步骤三中,通过所述封隔器抽出多余气体包括打开第一阀门(95)和第二阀门(96),使所述分支井内多余气体排出;

步骤四 向分支井注入定量的液态氧气(94);待所述分支井内多余气体被排除后,通过所述封隔器向分支井内注入液态氧气(94);

所述步骤四中,液氧存储系统(93)通过第一阀门(95)向所述分支井内注入所述液态氧气(94),所述液态氧气(94)对分支井内产生岩体低温损伤至裂,形成初始裂缝;所述液态氧气(94)进入分支井后,地下高温致使所述液态氧气(94)高速气化,体积迅速膨胀,对所述分支井内岩体体积膨胀致裂,形成初步缝网;

步骤五 将分支井内点火燃爆;所述封隔器监测所述分支井内甲烷浓度,并通过封隔器将所述分支井内甲烷‑氧气混合气体进行点燃形成煤层气复杂裂缝网络;

步骤六 对所述目标储层甲烷原位燃爆;通过所述封隔器监测对分支井内甲烷浓度,抽出所述分支井内甲烷氧气反应产生的水,并且多次重复步骤三,步骤四和步骤五;

步骤七 当所述目标储层内该分支井工作完成,移至下一分支井内重复燃爆压裂工作;

所述封隔器内安装有甲烷浓度传感器(91),点火器(92)和液氧存储系统(93);所述甲烷浓度传感器(91)用于监测所述分支井内甲烷浓度;所述封隔器两端分别开设有第一阀门(95)和第二阀门(96);所述液氧存储系统(93)内存储有液态氧气;所述液氧存储系统(93)承压能力不低于300MPa,耐低温能力不少于‑200℃;所述液态氧气(94)的存储环境为‑

183‑‑182℃;

所述直井内还设置有甲烷收集器(4),所述甲烷收集器(4)用于所述多余气体及甲烷气体的运输;在所述步骤六中,将燃爆产生的甲烷气体通过所述甲烷收集器(4)收集。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤层气储层直井甲烷原位燃爆压裂方法,其特征在于:所述步骤一中,向所述目标储层位置钻井,直至贯穿整个目标储层的过程还包括加固处理;所述加固处理为在经过地表底层时,及时对所述目标储层加固,待安全稳固后继续钻进。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤层气储层直井甲烷原位燃爆压裂方法,其特征在于:所述步骤五中,通过所述甲烷浓度传感器(91)监测所述分支井内甲烷浓度;通过所述点火器(92)所述分支井内甲烷‑氧气混合气体进行点燃,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所述目标储层,促进射孔孔道和分支井井壁内裂缝发育形成所述煤层气复杂裂缝网络。

4.根据权利要求3所述的一种用于煤层气储层直井甲烷原位燃爆压裂方法,其特征在于:所述点火器(92)点火顺序为自下而上。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤层气储层直井甲烷原位燃爆压裂方法,其特征在于:所述分支井的长度为200‑800m。