气体压裂

摘要： 高能气体压裂技术是一项压裂技术,通过控制其上升速度使作用力超过岩层的破裂应力,在井筒周围的岩层形成多条自呈放射状的径向裂缝,清除油气层污染及堵塞物,有效降低表皮系数,达到油气井增产的目的,是一种比较可靠的方法.

摘要： 气体压裂作为一种新型的无水压裂技术,对页岩气开采具有重要意义.为探究不同层理方向页岩气体压裂破坏机制,以彭水黑色页岩为试样,首先系统地分析其力学各向异性特征,并利用自行改造组装的高压气体压裂系统分别对轴向平行层理页岩和轴向垂直层理页岩开展气体压裂试验,研究层理方向对页岩的变形、强度、声发射特征和破坏形态的影响,揭示页岩气压致裂破坏的机制,讨论不同加载方式下层理效应对页岩破坏强度的影响.研究表明:(1)黑色页岩的拉、压力学特征受层理方向影响明显,平行层理面加载页岩与垂直层理面加载页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、剪切模量之比分别为:138.22％,44.37％,169.17％,173.27％,泊松比受层理影响小.页岩平行层理面加载时,容易沿层理面产生张拉破坏;垂直层理面加载时,在层理本身发生剪切滑移破坏.(2)轴向垂直层理面页岩的破坏气压、破坏时间分别是轴向平行层理面页岩的4.2和3.35倍,前者沿层理弱面发生拉伸破坏,后者以拉伸破坏为主,也有剪切破坏发生,其破裂面凹凸起伏明显.所有变形曲线呈非线性变化,垂直层理面页岩的变形大,其变形曲线出现异常拐点,侧向变形曲线呈下凹趋势;轴向平行层理试样的变形曲线相对光滑,侧向变形曲线呈上凹趋势.AE能率反映了轴向垂直层理页岩破坏更加剧烈.(3)加载方式对页岩强度的层理效应系数影响显著,影响最大的是气体压裂试验,最小的是单轴压缩试验.

摘要： A new ignition technique was proposed for downhole blasting fracturing using high energy propelants, in which a high speed and a low speed propellant are loaded in series with simultaneous ignition in a central tube. The new technique can avoid the problems of the currently ones that use single speed and one-pulse propellant for its instability and ignition-delay. Based on the different deflagration speed equations, the mass and energy conservation equations, a dynamic gas loading model of the multi-pulse deflagration was established, which can be used to simulate the dynamic loading process with different ratios of the propellants. The results show that the packaged propellants work well with the dynamic loading of the combination of the high and low speed propellants, in which a small quantity of the high speed propellant is ignited to generate a high pressure for initializing fractures, and large amounts of the low-speed propellant are ignited for the enlargement and extension of the frac-tures. It is suggested that, in order to achieve initializing fractures quickly and the protection of the casing, the usage of the high deflagration speed propellant can be reduced, while the quantity of the low deflagration speed propellant can be increased.%针对单级火药爆燃速度单一、延迟点燃连接装置稳定性欠佳的问题，提出高低燃速火药串联装配、中心管同步点燃新型工艺，进而基于不同爆燃速度火药的燃速方程，借助火药结构几何模型、质量守恒方程、能量守恒方程和气体状态方程建立多级脉冲组合火药爆燃加载模型，据此定量计算不同比例组合火药爆燃加载压力与时间的动态变化。结果表明：组装火药可有效协同高低燃速火药爆燃加载优势，既可用少量高燃速火药迅速产生高压破裂储层，又不会产生过大峰值压力破坏套管，同时又能利用大剂量低燃速火药长时有效延伸裂缝；在确保迅速破裂储层基础上，尽量减少高速火药量、增加低速火药量，以便建立施工安全和措施效果的有效平衡，同时可在套管安全的前提下扩大整体装药量，提高措施效果。

摘要： 延长油田根据区域油层特点和措施改造的需要，引进了同轴随进式增效射孔工艺技术。在现场生产井和注水井上应用后发现，同轴随进式增效射孔工艺降低了地层破裂压力，提高了裂缝导流能力，可起到增产、增注效果，提高了投入产出比，具有良好的经济效益。

摘要： 基于三向地应力和气体压力作用下水平井筒周围围岩的受力特点,通过引入加权函数,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,应用弹性力学、断裂力学理论给出了多级脉冲气体加载压裂水平井裂缝尖端应力强度因子计算式,建立了多裂缝起裂扩展准静态方程,该方程可以模拟爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程.根据产能方程分析了不同裂缝参数对产能的影响.结果表明,多级脉冲气体加载压裂可沿着水平井筒轴线产生多条径向裂缝,裂缝沿着与射孔相位一致的方向延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合形成残余缝宽;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多级脉冲气体加载压裂水平井能够显著增加油井产量,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在现场施工中应对此压裂工艺进行优化设计与控制,增加裂缝长度,减少裂缝条数.

摘要： 以中原白庙凝析气田白52井为例,研究了C02或N2压裂停泵时刻裂缝周围的相态变化.首先分析了压后近缝带烃类组分和相态,然后借助牛顿-拉夫森算法,对烃类的相态变化及凝析油饱和度进行了计算,得到了凝析气藏近缝带不同温度和压力下烃类的相态分布情况,以及随着地层中注入气体摩尔分数变化,烃类相态的变化情况.同时,对注入C02或N2后的相态变化結果进行了定量对比分析.结果表明,注入CO2或N2在储层中的摩尔分数不同时,它们对烃类相态的影响程度是不同的;储层中注入相同摩尔分数的CO2或N2的优劣程度也是不一样的.这对优化凝析气藏压裂的气体类型、气体用量、排量及压裂规模,提高我国低渗透凝析气藏压裂井产量和采出程度具有重要的现实意义.

摘要： 多级脉冲气体加载压裂松弛岩层地应力、压裂地层的过程中,通过引入加权函数,应用弹性力学、断裂力学理论建立了多裂缝条件下裂缝起裂扩展模型,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,模拟了爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程,分析了不同裂缝参数对产能和表皮系数的影响.结果表明,裂缝起裂后向前延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多极脉冲气体加载压裂能够显著增加油井产量,降低储层表皮系数,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在压裂弹能量一定的情况下应该设计增加裂缝长度,减少裂缝条数.实现了对多级脉冲气体加载压裂的优化与控制.

摘要： 目前,常用的压裂方法有水力压裂、爆炸压裂和高能气体压裂.高能气体压裂是一种独特的油气井增产新工艺,是压裂技术中效果最佳的.它是利用火药或火箭推进燃烧产生的高温、高压气体处理油层以取得增产效果的方法.然而,这项技术在辽河油田应用较少.针对这一问题,对高能气体压裂技术进行研究,以便让更多的人了解这项技术的优势.

摘要： 进入九十年代后,我国的增效复合射孔技术得到了长足的发展,各射孔部门及科研院所、各射孔器材生产企业与研制单位都相继在该领域作了大量的工作,取得了很多的成果,很多的科研项目通过现场使用取得了很好的产油效果.但就从目前我国复合射孔技术的现状分析,还没有一个权威机构对复合射孔技术进行总结分析,没有形成一套科学的复合射孔技术理论;笔者认为:还应不断地对复合射孔技术进行改进、完善和提高;应提出对复合射孔产品的检测和评价方法并具备检测的条件;从而形成我国特有的复合射孔技术的应用方法及复合射孔技术理论.

摘要： 进入九十年代后,我国的增效复合射孔技术得到了长足的发展,各射孔部门及科研院所、各射孔器材生产企业与研制单位都相继在该领域作了大量的工作,取得了很多的成果,很多的科研项目通过现场使用取得了很好的产油效果.但就从目前我国复合射孔技术的现状分析,还没有一个权威机构对复合射孔技术进行总结分析,没有形成一套科学的复合射孔技术理论;笔者认为:还应不断地对复合射孔技术进行改进、完善和提高;应提出对复合射孔产品的检测和评价方法并具备检测的条件;从而形成我国特有的复合射孔技术的应用方法及复合射孔技术理论.

摘要： 进入九十年代后,我国的增效复合射孔技术得到了长足的发展,各射孔部门及科研院所、各射孔器材生产企业与研制单位都相继在该领域作了大量的工作,取得了很多的成果,很多的科研项目通过现场使用取得了很好的产油效果.但就从目前我国复合射孔技术的现状分析,还没有一个权威机构对复合射孔技术进行总结分析,没有形成一套科学的复合射孔技术理论;笔者认为:还应不断地对复合射孔技术进行改进、完善和提高;应提出对复合射孔产品的检测和评价方法并具备检测的条件;从而形成我国特有的复合射孔技术的应用方法及复合射孔技术理论.

摘要： 近２０年来，国内外在水力旋流器的理论研究方面，建立了以平衡轨道理论模型和停留时间理论模型为主的固－液水力旋流器理论模型，以及液－液水力旋流器放大设计准则和效率预测模型。

摘要： 本发明涉及压裂液组合物、压裂液的制备方法、压裂液和压裂方法。本发明的压裂液组合物包括液态二氧化碳基液和压裂液助剂，压裂液助剂包括聚甲基丙烯酸十二烷基酯和聚合硫酸铁。本发明的压裂液制备方法包括：将压裂液组合物中的聚甲基丙烯酸十二烷基酯、聚合硫酸铁以及液态二氧化碳基液混合。本发明的压裂液由上述压裂液组合物制备而成。本发明的压裂方法包括以下步骤：向地层注入通过本发明方法制备的压裂液；以及向地层注入该压裂液和支撑剂的混合物。采用本发明的压裂液组合物可以制备得到具有良好粘弹性的压裂液，大大改善了压裂液的携砂效果，使得液态二氧化碳压裂液具有优异的耐温耐剪切性能。

摘要： 本公开提供了一种压裂工具、压裂工艺管柱和水平井压裂施工方法，属于油气开采领域。该压裂工具包括上接头、中心管、下接头、喷砂管体、第一锚定胶筒、第二锚定胶筒、密封胶筒；上接头位于中心管的一端；下接头位于中心管的另一端；喷砂管体的管壁上具有外喷砂孔，喷砂管体套设在中心管外；第一锚定胶筒和第二锚定胶筒套设在中心管外；第一锚定胶筒外和第二锚定胶筒外分别套设有密封胶筒。向中心管中泵入液体，第一锚定胶筒和第二锚定胶筒向外扩张，抵在井壁上完成坐封，密封胶筒在第一锚定胶筒和第二锚定胶筒扩张后，与井壁相贴形成密封，这样就可以通过喷砂管体上与内喷砂孔相通的外喷砂孔进行压裂。

摘要： 本实用新型公开了一种正压与负压先后顺序可调的高能气体清洁压裂装置，包括正压压裂枪，正压压裂枪的顶部内安装有外接头，正压压裂枪的底部安装在负压仓开关接头的顶部内，负压仓开关接头的底部安装在负压清洁枪的顶部内，负压清洁枪的底部内安装有尾部密封接头，其中负压仓开关接头可移动式设置有活塞。本实用新型的正压与负压先后顺序可调的高能气体清洁压裂装置，通过调整活塞的安装方式，实现了正负压先后顺序的调节，从而能够满足实际作业过程中的不同井况需求。本实用新型的正压与负压先后顺序可调的高能气体清洁压裂装置，能够同时实现进行压裂造缝和孔道裂缝清理，进而提高了井筒的解堵效果。

摘要： 本发明涉及一种可地浸矿层连续高能气体压裂增渗方法及专用高能气体发生器，属提高赋矿岩层渗透性技术领域。可地浸矿层连续高能气体压裂增渗方法，通过生产井用电缆将高能气体发生器送至赋矿岩层，引燃高能气体发生器中的爆燃弹，连续高能气体作用于赋矿岩层，给矿层卸压，使矿层中的高能气体、气水混合物以及地下水在瞬间产生的水力梯度作用下形成快速渗流，完成连续高能气体压裂增渗。用于该方法的高能气体发生器，其特征在于：结构包括，连接管由上至下依次连接封堵器、上缓冲器、延时点火器、爆燃弹、下缓冲器、端头。本发明可提高可地浸矿层的渗透率，进而提高了原地浸出开采的采收率和单产量，提高了可地浸矿层资源的利用效率。

摘要： 本发明涉及一种分离式高能气体压裂装置及压裂方法，属于采油工艺技术领域，其方法是将环状聚能弹药、圆台凹槽、筛孔挡板及射孔外壳连接在油管柱底端下入井中目的层位，从井口下入点火装置包括承压板、弹药接头、圆台塞体、引燃弹药等，利用泵车向井中泵入液体，施加泵压，通过泵送的方式将点火装置送入井下并于圆台凹槽吻合，销钉发生剪切断裂，引燃弹药被推入环状聚能弹药中空，点火开关受到撞针挤压，其内部材料释放大量热能，引燃弹药被点燃并发生爆炸，进而环状聚能弹药被点火，产生高速气流经射孔冲击作用地层。整个过程点火装置与燃爆装置分别先后下入井中，极大增加了施工的安全性能。本发明构造简单、操作简便、压裂效果好且安全高效。

摘要： 一种可控冲击波与气体压裂联合致裂增产装置及方法，装置包括注气管、空压机、致裂室、冲击波发生器及封隔器，注气管上设有压力传感器、流量传感器和若干阀门，致裂室侧壁上设有致裂孔，冲击波发生器位于致裂孔所在处致裂室内部，封隔器位于致裂孔上下两侧的致裂室与钻孔内孔壁之间环向空间内。方法为：布孔；钻孔；将装配有冲击波发生器和封隔器的致裂室送入钻孔；向封隔器的环向封隔气囊内充气，由膨胀的环向封隔气囊完成封隔；向冲击波发生器加载脉冲高电压大电流产生可控冲击波，由可控冲击波反复作用矿体或储层岩体；向环向封隔段内加载高压气体，进一步致裂矿体或储层岩体以扩展裂缝；废气回收并卸压；环向封隔气囊排气完成解封。

摘要： 本发明公开了一种高能气体压裂产生的有毒气体检测方法，由密闭爆发器、气体采样器和傅里叶变换红外光谱仪所组成的装置来实现，密闭爆发器用于进行压裂弹爆燃模拟试验并产生高能气体，气体采样器用于收集高能气体和为红外光谱仪提供实验气样，用傅里叶变换红外光谱仪对气体进行测定，能有效地检测高能气体压裂弹的爆燃产物并对其产生有毒气体的种类和量进行预测，为高能气体压裂施工过程中对毒性气体进行有效的预防和压裂弹配方的安全优化设计提供可靠的理论依据。

摘要： 本发明涉及一种可地浸矿层连续高能气体压裂增渗方法及专用高能气体发生器，属提高赋矿岩层渗透性技术领域。可地浸矿层连续高能气体压裂增渗方法，通过生产井用电缆将高能气体发生器送至赋矿岩层，引燃高能气体发生器中的爆燃弹，连续高能气体作用于赋矿岩层，给矿层卸压，使矿层中的高能气体、气水混合物以及地下水在瞬间产生的水力梯度作用下形成快速渗流，完成连续高能气体压裂增渗。用于该方法的高能气体发生器，其特征在于：结构包括，连接管由上至下依次连接封堵器、上缓冲器、延时点火器、爆燃弹、下缓冲器、端头。本发明可提高可地浸矿层的渗透率，进而提高了原地浸出开采的采收率和单产量，提高了可地浸矿层资源的利用效率。

摘要： 一种可控冲击波与气体压裂联合致裂增产装置，包括注气管、空压机、致裂室、冲击波发生器及封隔器，注气管上设有压力传感器、流量传感器和若干阀门，致裂室侧壁上设有致裂孔，冲击波发生器位于致裂孔所在处致裂室内部，封隔器位于致裂孔上下两侧的致裂室与钻孔内孔壁之间环向空间内。方法为：布孔；钻孔；将装配有冲击波发生器和封隔器的致裂室送入钻孔；向封隔器的环向封隔气囊内充气，由膨胀的环向封隔气囊完成封隔；向冲击波发生器加载脉冲高电压大电流产生可控冲击波，由可控冲击波反复作用矿体或储层岩体；向环向封隔段内加载高压气体，进一步致裂矿体或储层岩体以扩展裂缝；废气回收并卸压；环向封隔气囊排气完成解封。

摘要： 本实用新型涉及一种高能气体压裂中可重复使用的气体发生器。采用活塞式轴向限压喷射、泄气管径向泄气式、加重防冲型金属装置，主要由打捞头(或撞击点火器)、泄气管、保护管、活塞、加重管阻尼盘、引鞋、大型药柱和金属点火具组成。具有施工简便易行、成本低、施工后井下无任何落物、不污染油气层、能避免电缆打扭、发生器装置可重复使用的优点。