[发明专利]化学物理复合爆破压裂器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及压裂技术，具体是一种化学物理复合爆破压裂器及其制造方法。

背景技术

压裂技术广泛应用于井下石油、天然气、煤层气、页岩气等开采、以及煤矿井下煤层瓦斯抽采的预裂增透工艺中。目前，国内石油、天然气、煤层气等现存可开采的能源大部分是低渗透、低丰度、低压力的储层，这种储层的开采难度大，而其增产的瓶颈就在于压裂技术。在现有技术条件下，压裂技术根据能量源不同主要分为：爆炸压裂技术、水力压裂技术、高能气体压裂技术。实践表明，现有压裂技术由于自身原理所限，普遍存在如下问题：其一，爆炸压裂技术的升压时间短（通常为微秒级），且其峰值压力很高（可达7000Mpa左右），容易超过岩石的屈服应力并破坏井眼，进而形成岩石压实带。因此，爆炸压裂技术的压裂成功率低、适用范围有限（仅适用于裸眼井），目前已经很少使用。其二，水力压裂技术需要泵车组、液罐、混砂车、仪表车等大量专用设备，施工过程中要消耗大量的压裂液，压裂砂等材料，施工成本十分昂贵，几乎和钻井成本相当。而且，水力压裂时井下升压缓慢，升压时间长（通常为分钟级甚至小时级），往往形成的是一条由地层主应力主导的“双翼型”裂缝，有效的泄压面积的比例不高。因此，水力压裂技术虽然具有压裂规模大等优点，但是由于成本很高，以及压裂液化学成分污染地下水等方面的问题，其适用范围同样有限（仅适用于产量较高的井）。其三，高能气体压裂技术的升压时间适中（通常为毫秒级），且其压裂效果完全受其火药装药量影响。而若为了提高其压裂效果而增大其火药装药量，其峰值压力就容易过高，进而引发炸枪或者损害套管及井壁等事故。虽然目前有部分研究单位采用多级装药的方法，使装药量和压裂效果有了一定的提升，但是总体来说压裂面积相对于油井的需要来说还是小得多，因此，高能气体压裂技术的压裂效果受限、使用安全性差。基于此，有必要发明一种全新的清洁高效的压裂技术，以解决现有压裂技术压裂效果受限、适用范围窄、以及使用安全性差的问题。

发明内容

本发明为了解决现有压裂技术压裂效果受限、适用范围窄、以及使用安全性差的问题，提供了一种化学物理复合爆破压裂器及其制造方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：化学物理复合爆破压裂器，包括压裂器外壳；压裂器外壳的前端开口上封设有密封插头；压裂器外壳的内腔前部过盈配合有药室外筒；药室外筒的内腔套设有火药筛管；火药筛管的后端向后延伸至药室外筒的外部，且火药筛管的后端外侧面上环绕设置有径向延伸部，该径向延伸部的外侧面与压裂器外壳的腔壁之间设有O型密封圈；火药筛管的后端开口上封设有第一破膜；火药筛管的内腔填装有火药柱；火药柱上连接有点火线；点火线的前端依次穿过火药筛管的前端开口、药室外筒的前端开口、密封插头，并向前延伸至压裂器外壳的外部；压裂器外壳的后端开口上封设有压螺；压螺的前后端面之间开设有前后贯通的通孔，该通孔上封设有第二破膜；压螺的端面上贯穿固定有充气管，该充气管的后部安装有高压单向充气阀；压裂器外壳的内腔后部密封填充有高压CO?；压裂器外壳的后端开口上连通有泄压筛管。