一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法

本发明属于无水压裂，具体涉及一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法。

背景技术：

1、无水压裂已成为油田地层压裂的重要研究方向。其理由就是水资源匮乏，地层地质环境污染等压力不断扩大。特别是老油田、老油层处于中后期，水力压裂规模、数量不断加大。页岩气、致密油等非常规油气资源开发水力压裂需水量较大。基于以上原因，无水少水压裂已成为油气层压裂新的重要研究方向。

2、高能气体压裂是以火药、炸药作用原理为基础，专门开发适用于油层压裂的特种油气田增产技术，其设计原理是通过火药燃烧产生高压气体膨胀压裂或爆炸压裂作用地层促使地层产生裂缝，以提高地层渗透性达到增产目的。高能气体压裂已在固体火药压裂、复合射孔压裂等方面取得重要技术成果，并在现场应用取得广泛成果。近几年来面对复杂油层压裂，尤其是特低渗致密油层，由于总能量有限，又要保护套管等因素，已难以满足此类复杂油层开发需求。

3、近几年来，低爆速炸药液态炸药技术研究在油层压裂方面已取得突破，并在水平井油层现场试验应用安全性较好。

4、现有的水力压裂作为油气田开发的主要技术获得广泛推广及应用，但由于其压力上升缓慢且受地应力约束只能产生的对翼的单条缝，径向沟通范围有限；而且面对数量越来越多的老油田老油层有效率不断降低，水平井数量迅猛发展其有效性降低、压裂成本不断增加；另外由于其压裂时大量用水，对地层产生环境污染，对油层产生伤害等，促使了无水压裂技术即高能气体压裂技术的发展。高能气体压裂近多年来面对复杂油层压裂，尤其是特低渗致密油层，由于总能量有限，又要保护套管等因素，已难以满足此类复杂油层开发需求。

5、面对复杂油层液体火药技术可以在地层产生较长的裂缝及多条短裂缝，而且对地层几乎无伤害，相比水力压裂其成本低、产生裂缝不受地应力约束，但由于其总能量有限，尤其面对地应力异常高的油层，难以产生长裂缝。中低速液体炸药爆炸压裂技术基于在地层深处产生的微裂缝网研究，目前已在水平井油层试验使用，由于其爆速相比火药快得多，在地层瞬间产生无数微小裂缝，难以沟通大范围油层。

技术实现思路

1、为了克服以上现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，通过液体炸药爆炸压开地层产生大量微小裂缝，随后液体火药燃烧产生大量高温高压气体持续为微小裂缝提供能量，促使微小裂缝扩展延伸，产生更多裂缝，达到储层改造目的。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，包括以下步骤；

4、首先，通井洗井，洗出井筒内污染物，通过油管将液体火药-液体炸药引燃爆炸装置和起爆装置依次下放到指定位置；

5、其次，分别依次将配置好的液体火药、液体炸药、多种隔离液注入井筒目的地层；

6、再次，将配置好的隔离液注入井中；将配置好的液态火药注入井内；

7、最后，在液态火药上方再次注入隔离液，设置井口起爆器，在隔离液上方注入压井液。

8、进一步的，所述液体炸药放置在爆炸装置上，所述液体火药放置在引爆装置上，所述液体炸药与液体火药之间为隔离液，所述液体火药与压井液之间为隔离液，所述压井液覆盖在井口。

9、进一步的，所述井筒包括竖直方向与水平方向，在地下竖直方向末端连通水平方向，所述引爆装置和爆炸装置位于水平方向，所述引爆器位于竖直方向上，所述压井液与液体火药之间的隔离液位于水平方向与竖直方向的连接处。

10、进一步的，注入工艺完成后，完成井口密封，选择撞击杆点火方式或压力起爆方式，完成点火操作，先通过液体炸药对爆炸装置进行爆炸，液体炸药产生大量能量在近井地带压裂出无数微小裂缝；

11、随即通过液体火药引燃装置引燃液体火药，液体火药燃烧产生大量高温高压气体，持续沿液体炸药爆炸产生的微小裂缝持续提供能量，使得微小裂缝进一步延伸，产生多条长裂缝，并延伸短裂缝，增加压裂裂缝与天然裂缝沟通几率，形成复杂缝网结构，扩大了采油沟通范围，以达到地层改造的目的。

12、本发明的有益效果：

13、本发明采用水平井油层液体火药-炸药联合压裂协同作用的技术方法，其原理为液态炸药-火药联合作用。把液体火药、液体炸药压裂技术同时用于油层压裂，发挥协同作用，采用液体炸药先在油层爆炸压裂产生无数微小裂缝，有效降低地层破裂压力，随即利用液体火药压裂多条长裂缝，并延伸短小裂缝，有效扩大渗透范围，提高综合效果。该方法具有较大规模改造油田地层的技术功能，可进行单井压裂、区块压裂，发挥整体压裂效果。为此类复杂油层开发改造地层提供新技术途径。

14、本发明最主要的特点是液体炸药先产生无数短小裂缝，降低了地层破裂压力，辅助液体火药压裂产生更长的长裂缝，同时带动短裂缝扩展延伸，扩大了沟通地层的有效范围，增加压裂裂缝与天然裂缝沟通几率，形成复杂缝网结构，提高综合压裂效果，而且有利于保护地层环境。

技术特征：

1.一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，其特征在于，包括以下步骤；

2.根据权利要求1所述的一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，其特征在于，所述液体炸药放置在爆炸装置上，所述液体火药放置在引爆装置上，所述液体炸药与液体火药之间为隔离液，所述液体火药与压井液之间为隔离液，所述压井液覆盖在井口。

3.根据权利要求1所述的一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，其特征在于，所述井筒包括竖直方向与水平方向，在地下竖直方向末端连通水平方向，所述引爆装置和爆炸装置位于水平方向，所述引爆器位于竖直方向上，所述压井液与液体火药之间的隔离液位于水平方向与竖直方向的连接处。

4.根据权利要求1所述的一种水平井油层液体火药-炸药协同压裂方法，其特征在于，注入工艺完成后，完成井口密封，选择撞击杆点火方式或压力起爆方式，完成点火操作，先通过液体炸药对爆炸装置进行爆炸，液体炸药产生大量能量在近井地带压裂出无数微小裂缝；

技术总结
本发明公开了一种水平井油层液体火药‑炸药协同压裂方法，包括以下步骤；首先，通井洗井，洗出井筒内污染物，通过油管将液体火药‑液体炸药引燃引爆装置和起爆装置依次下放到指定位置；其次，分别依次将配置好的液体火药、液体炸药、多种隔离液注入井筒目的地层；再次，将配置好的隔离液注入井中；将配置好的液态火药注入井内；最后，在液态火药上方再次注入隔离液，设置井口起爆装置，在隔离液上方注入压井液。完成点火操作，先通过液体炸药爆炸装置液体炸药，液体炸药产生大量能量在近井地带压裂出无数微小裂缝；以达到地层改造目的。

技术研发人员：吴晋军,刘敬,段俊瑞
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15