[发明专利]一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法

权利要求书

1.一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，属于多功能在线生产系统，主要由柱塞泵车(1)，高压软管(2)，绞车(3)，井架(4)，水龙头(5)，高压软管(6)，立管管汇(7)，钻台(8)，采气井进口端(9)，采气出口端(10)，采气井口头(11)，近地面井壁(12)，下井壁(13)，油管柱组合(14)，页岩裂缝(15)，射孔工具(16)，返排软管(17)，放喷管汇(18)，低压软管I(19)，离心泵(20)，低压软管II(21)，气液分离装置(22)，排出软管(23)，废液池(24)，远端管线(25)，放空自动点火装置(26)组成，其特征在于柱塞泵车(1)的高压软管(2)与立管管汇(7)连接，高压软管(2)与采气井进口端(9)连接，绞车(3)与立管管汇(7)安装在钻台(8)上平面，绞车(3)与油管柱组合(14)吊装连接，采气出口端(10)与返排软管(17)前端连接，返排软管(17)另一端与放喷管汇(18)进口端连接，放喷管汇(18)进出口端与离心泵(20)进口端由低压软管I(19)连接，离心泵(20)出口端与气液分离装置进口端(22)由低压软管II(21)连接，气液分离装置(22)出口端与废液池(24)由排出软管(23)连接，气液分离装置(22)的出口端与放空自动点火装置(26)由远端管线(25)连接。

2.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于柱塞泵车(1)泵出的高压解堵液既可以通过钻台(8)平台上的立管管汇(7)进入油管柱组合(14)，还可以直接经过采气井口头(11)的进口端进入油管柱组合(14)内环空，当井场发生不确定性因素，可以随时更换进出口，保证解堵工作的连续性和稳定性。

3.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于射孔工具(18)可根据井眼轨迹穿行层位分段进行压裂和射孔解堵，油管柱组合(14)经过钻台(8)上的绞车(3)放入井底，对目的层进行连续的解堵，油管柱组合(14)还可以通过连续油管或修井车下入井底。

4.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于在工作时可以通过绞车(3)下放油管柱组合(14)旋转，使射孔工具(18)转动，这样高压喷射液还可以进行旋转喷射的复合作用，产生更大的喷射压力，喷射压力集中，高效解决井底发生严重堵塞，快速完成堵塞。

5.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于气液分离装置(22)和废液池(24)，可以对气体和液体进行连续分离，对废气进行燃烧处理，并能将钻屑液排放到指定的位置进行集中处理，保护了环境。

6.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于柱塞泵车(1)的解堵液混配装置主要由发动机(30)，离心泵(33)、加热装置(34)、储液罐(35)、水箱(36)、柱塞泵(37)、出口控制阀(38)₁组成，加热装置(34)与储液罐(35)连通、离心泵(33)连通储液罐(35)和水箱(36)，高压柱塞泵(37)接出口控制阀(38)。

7.根据权利要求书1所述一种页岩气水平井裂缝解堵返排系统及工艺方法，其特征在于当井下页岩气裂缝发生堵塞时，启动底盘车的发动机，连通柱塞泵车(1)上的储液罐和水箱，然后开动高压柱塞泵，打开出口控制阀、储液罐(35)中解堵液体通过车台离心泵(33)泵入柱塞泵(37)的液力端，经过柱塞泵(37)加压的高压解堵液，流过高压软管(6)及立管管汇(7)，进入井架(4)上的水龙头(5)进入钻柱内(或直接通过采气井口头(11)的进口端(10)通过钻柱组合(14)底部的射孔工具(16)，高压解堵液进入射孔工具(16)的孔眼，压裂堵塞的页岩裂缝(15)进行解堵，解堵后产生的废液随着近地面井壁(12)和下井壁井壁(13)和钻柱组合(14)之间的环空上返至地面放喷管汇(18)，调节放喷管汇(18)上的平板阀和节流阀可以控制返排解堵废液的压力和排量，保证地面施工的安全，离心泵(20)将返排液抽吸通过排出软管(23)至气液分离器(22)，液体进入废液池(24)，废气经过远端管线(25)通入放空自动点火装置(26)进行燃烧，起到保护环境的作用。当井底发生堵塞严重时，可以通过绞车(3)下放钻柱组合(14)旋转，使射孔工具(16)转动，这样高压喷射液还可以进行旋转喷射的复合作用，产生更大的喷射压力，快速完成堵塞，这种解堵返排系统工艺简单，综合了解堵和返排一体化作业，操作方便，安全有效，大大提高开采效率。