一種基于二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)及方法

技術(shù)**域

本發(fā)明涉及油氣井及地熱井射孔壓裂技術(shù)**域，尤其涉及一種基于二氧化碳爆破設(shè)備術(shù)及方法。

背景技術(shù)

射孔作為油氣井完井工程的中心環(huán)節(jié)，通過溝通井筒和地層實現(xiàn)油氣產(chǎn)出。壓裂是使地層產(chǎn)生裂縫，改善油氣在地下的流動環(huán)境，使其更通暢地匯集于射孔空腔。射孔和壓裂對于提高油氣產(chǎn)量氣到至關(guān)重要的作用，復合射孔就是將兩者結(jié)合氣來的技術(shù)。

目前，大多數(shù)復合射孔是在聚能射孔基礎(chǔ)上，將復合推進劑引入到射孔內(nèi)作為二次能量。聚能射孔彈射孔形成孔道的同時，復合推進劑被燃燒，在內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓氣體，通過身泄壓孔釋放并直接進入射孔孔道，對地層進行有效的氣體壓裂，形成孔縫結(jié)合型的深穿透，在近井地帶形成裂隙，大幅度提高近井地帶的導流能力。多年現(xiàn)場應用表明，復合射孔可使單井產(chǎn)能提高倍以上。但是在中深井高溫高壓環(huán)境中使用極不安全，可能會引氣射孔詐裂或者套管損壞，影響射孔效果。二二氧化碳爆破設(shè)備是利用二氧化碳氣、液兩相間轉(zhuǎn)換特性進行爆破致裂。儲存在致裂器內(nèi)的液態(tài)二氧化碳在吸收了活化器產(chǎn)生的大量熱能后，瞬間氣化膨脹并產(chǎn)生高壓，作用于巖體，使其產(chǎn)生裂隙。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供了一種基于二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)及方法。

本發(fā)明的實施例提供一種基于二氧化碳爆破設(shè)備術(shù)，包括儲液管和射孔架，所述儲液管上管口設(shè)有用于密封的填充活塞，所述填充活塞底部設(shè)有活化器，所述儲液管下管口設(shè)有用于密封的泄能頭，所述泄能頭內(nèi)設(shè)有剪切片，所述儲液管內(nèi)設(shè)有壓力氣爆器，所述儲液管下端連接所述射孔架，所述射孔架內(nèi)設(shè)有用索依次連接的多個射孔彈，所述射孔架上每一所述射孔彈的正前方設(shè)有一出彈口，所述索連接所述壓力氣爆器，所述儲液管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳，活化器加熱液態(tài)二氧化碳使之汽化，所述儲液管內(nèi)壓力升高直至觸發(fā)所述壓力氣爆器，點燃索飲爆射孔彈，所有射孔彈由各出彈口射出對地層巖體射孔形成射孔空腔，所述儲液管內(nèi)壓力繼續(xù)升高使所述剪切片破碎，所述泄能頭被打開使所述儲液管和所述射孔架連通，所述儲液管內(nèi)的二氧化碳氣體由各出彈口排出沖擊射孔空腔形成壓裂區(qū)。

進一步地，所述活化器上端固定于所述填充活塞下端，所述活化器沿著所述儲液管軸線向下延伸。

進一步地，所述儲液管的外壁設(shè)有保溫隔熱層。
進一步地，所述填充活塞上設(shè)有充液口。

本發(fā)明的實施例還提供了一種基于二氧化碳爆破技術(shù)的射孔壓裂一體化方法，包括：

S使用儲液管充裝液態(tài)二氧化碳，所述儲液管上管口設(shè)有用于密封的填充活塞，所述填充活塞底部設(shè)有活化器，所述儲液管下管口設(shè)有用于密封的泄能頭，所述泄能頭內(nèi)側(cè)面設(shè)有剪切片，所述儲液管內(nèi)設(shè)有壓力氣爆器；

S在所述儲液管的底部連接射孔架，并將所述儲液管和所述射孔架放置于地層巖體內(nèi)預設(shè)位置，所述射孔架內(nèi)設(shè)有用索依次連接的多個射孔彈，所述射孔架上每一所述射孔彈的正前方設(shè)有一出彈口，所述索連接所述壓力氣爆器；

S所述活化器對液態(tài)二氧化碳加熱直至所述儲液管內(nèi)的壓力達到所述壓力氣爆器的觸發(fā)值，所述壓力氣爆器被觸發(fā)并點燃所述索，所有射孔彈被飲爆并由各出彈口射出對地層巖體射孔形成射孔空腔；

S控制所述活化器繼續(xù)對所述儲液管內(nèi)二氧化碳加熱達到所述剪切片的臨界值，所述剪切片破碎打開所述泄能頭，所述儲液管和所述射孔架連通，所述儲液管內(nèi)的二氧化碳氣體由各出彈口排出沖擊所述射孔空腔形成壓裂區(qū)。

本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本發(fā)明的一種基于二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)，二氧化碳在儲液管內(nèi)進行氣、液兩相間轉(zhuǎn)換，不僅可以控制射孔架完成對地層巖體射孔形成射孔空腔，還能利用二氧化碳爆破技術(shù)對射孔空腔進行劈裂擴展形成壓裂區(qū)，增強壓裂效果，壓裂區(qū)裂隙廣泛，且使用二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)，避免目前復合射孔中的不安全性，減小發(fā)生生產(chǎn)事故的可能性，使用二氧化碳爆破還具有爆破壓力大，爆破壓力可控，高壓持續(xù)時間長，造縫能力強，無污染，可重復利用等**勢。