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专利号: 2021102381046
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法,其特征在于,该方法所使用的装置包括聚能射孔装置、燃爆机构、助燃剂(1)、井筒(3)和甲烷浓度传感器(7),具体操作步骤为:

a、预裂孔的形成:预先将聚能射孔装置投放于井筒(3)内的页岩气待开采段进行射孔处理,利用聚能射流效应预先启裂若干条裂缝,启裂若干条裂缝后形成待压裂段,待压裂段页岩储层中渗出解析甲烷(2);

b、燃爆机构投放:完成步骤a后,先将助燃剂(1)充入燃爆机构内,再将含有助燃剂(1)的燃爆机构投放到待压裂段;

所述燃爆机构包括支撑部和燃爆部,所述支撑部与所述燃爆部固定连接,所述支撑部包括支撑板(4),所述支撑板(4)顶端固定安装有助燃剂存储罐(5),所述助燃剂(1)位于所述助燃剂存储罐(5)内,所述支撑板(4)底端固定安装有油雾喷嘴(6),所述油雾喷嘴(6)贯穿所述支撑板(4)并与所述助燃剂存储罐(5)连通;

所述支撑板(4)底端固定连接有筛管(9),所述油雾喷嘴(6)位于所述筛管(9)内;所述支撑板(4)上固定连接有支架(10),所述支架(10)与所述筛管(9)底端固定连接;

所述燃爆部包括与所述支撑板(4)底端固定连接的高能点火器(8);

c、燃爆:完成步骤b的燃爆机构投放后,首先通过甲烷浓度传感器(7)检测到解析甲烷(2)时,通过燃爆机构释放助燃剂(1),助燃剂(1)与井筒(3)中析出的解析甲烷(2)进行预混,当燃爆机构检测到混合气体中的解析甲烷(2)浓度达到预先设定浓度时进行燃爆作业;

所述甲烷浓度传感器(7)与所述支撑板(4)底端固定连接,所述甲烷浓度传感器(7)分别与所述油雾喷嘴(6)和所述高能点火器(8)电性连接;

d、重复步骤a‑c,直至完成对页岩储层的多级压裂;爆破作业结束后,爆燃机构检测到混合气体中解析甲烷(2)浓度低,再次进行助燃剂(1)的释放和燃爆作业,重复步骤c,对页岩储层进行多次压裂。

2.根据权利要求1所述的深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法,其特征在于:所述助燃剂(1)为正氧或者零氧平衡氧化剂物质。

3.根据权利要求1所述的深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法,其特征在于:所述支撑板(4)顶端固定连接有投放回收装置。