气体爆破设备(二氧化碳气爆设备)

Posted 2023-05-30

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气体爆破设备(二氧化碳气爆设备)

一种基于二氧化碳爆破设备的技术及方法

技术**与

本发明涉及油气井及地热井射孔压裂技术**域，尤其涉及一种基于二氧化碳爆破设备术及方法。

背景技术

射孔作为油气井完井工程的中心环节，通过沟通井筒和地层实现油气产出。压裂是使地层产生裂缝，改善油气在地下的流动环境，使其更通畅地汇集于射孔空腔。射孔和压裂对于提高油气产量起到至关重要的作用，复合射孔就是将两者结合起来的技术。

目前，大多数复合射孔是在聚能射孔基础上，将复合推进剂引入到射孔内作为二次能量。聚能射孔弹射孔形成孔道的同时，复合推进剂被燃烧，在内产生高温高压气体，通过身泄压孔释放并直接进入射孔孔道，对地层进行有效的气体压裂，形成孔缝结合型的深穿透，在近井地带形成裂隙，大幅度提高近井地带的导流能力。多年现场应用表明，复合射孔可使单井产能提高倍以上。但是在深井高温高压环境中使用极不安全，可能会引起射孔炸裂或者套管损坏，影响射孔效果。二二氧化碳爆破设备是利用二氧化碳气、液两相间转换特性进行爆破致裂。储存在致裂器内的液态二氧化碳在吸收了活化器产生的大量热能后，瞬间气化膨胀并产生高压，作用于岩体，使其产生裂隙。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施方案提供了一种基于二氧化碳爆破设备技术及方法。

本发明的实施方案提供一种基于二氧化碳爆破设备术，包括储液管和射孔架，所述储液管上管口设有用于密封的填充活塞，所述填充活塞底部设有活化器，所述储液管下管口设有用于密封的泄能头，所述泄能头内设有剪切片，所述储液管内设有压力气爆器，所述储液管下端连接所述射孔架，所述射孔架内设有用索依次连接的多个射孔弹，所述射孔架上每一所述射孔弹的正前方设有一出弹口，所述索连接所述压力气爆器，所述储液管内充装液态二氧化碳，活化器加热液态二氧化碳使之汽化，所述储液管内压力升高直至触发所述压力气爆器，点燃索饮爆射孔弹，所有射孔弹由各出弹口射出对地层岩体射孔形成射孔空腔，所述储液管内压力继续升高使所述剪切片破碎，所述泄能头被打开使所述储液管和所述射孔架连通，所述储液管内的二氧化碳气体由各出弹口排出冲击射孔空腔形成压裂区。

进一步地，所述活化器上端固定于所述填充活塞下端，所述活化器沿着所述储液管轴线向下延伸。

进一步地，所述储液管的外壁设有保温隔热层。
进一步地，所述填充活塞上设有充液口。

本发明的实施例还提供了一种基于二氧化碳爆破技术的射孔压裂一体化方法，包括：

S使用储液管充装液态二氧化碳，所述储液管上管口设有用于密封的填充活塞，所述填充活塞底部设有活化器，所述储液管下管口设有用于密封的泄能头，所述泄能头内侧面设有剪切片，所述储液管内设有压力气爆器；

S在所述储液管的底部连接射孔架，并将所述储液管和所述射孔架放置于地层岩体内预设位置，所述射孔架内设有用索依次连接的多个射孔弹，所述射孔架上每一所述射孔弹的正前方设有一出弹口，所述索连接所述压力气爆器；

S所述活化器对液态二氧化碳加热直至所述储液管内的压力达到所述压力气爆器的触发值，所述压力气爆器被触发并点燃所述索，所有射孔弹被饮爆并由各出弹口射出对地层岩体射孔形成射孔空腔；

S控制所述活化器继续对所述储液管内二氧化碳加热达到所述剪切片的临界值，所述剪切片破碎打开所述泄能头，所述储液管和所述射孔架连通，所述储液管内的二氧化碳气体由各出弹口排出冲击所述射孔空腔形成压裂区。

本发明的实施方案提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种基于二氧化碳爆破设备的技术，二氧化碳在储液管内进行气、液两相间转换，不仅可以控制射孔架完成对地层岩体射孔形成射孔空腔，还能利用二氧化碳爆破技术对射孔空腔进行劈裂扩展形成压裂区，增强压裂效果，压裂区裂隙广泛，且使用二氧化碳爆破设备技术，避免目前复合射孔中的不安全性，减小发生生产事故的可能性，使用二氧化碳爆破还具有爆破压力大，爆破压力可控，高压持续时间长，造缝能力强，无污染，可重复利用等**势。