[发明专利]基于液电脉冲激波和化学药剂增注的油气增产装置及方法

说明书

本发明公开了基于液电脉冲激波和化学药剂增注的油气增产装置及方法。该增产装置主要由井上作业模块1、油管2以及液电脉冲激波发射器3组成。该方法由液电脉冲激波、化学药剂增注联合作业，激波作业于油气井射孔段及其附近的岩层，物理破碎射孔堵塞物，增加附近岩层的微裂缝，提高渗透性。同步注入的化学药剂在激波作用下可传递到更深的岩层处，同时化学药剂在激波的扰动作用下可以更好地溶解粘性堵塞物，提高岩层的渗透性。本发明操作步骤简单，能结合激波增产与化学增产的优势，适用于垂直、水平井，增产效果显著，作用效果较单一的激波增产、化学增产有效时间更长。

技术领域

本发明属于油气开采技术等领域，更具体地，涉及基于液电脉冲激波和化学药剂增注的油气增产装置及方法。

背景技术

在油气井开采过程中，管道射孔处会形成非渗透性障碍物，将导致渗流能力下降，进而影响产量。因此开展油井管道解堵增产技术研究，对于提高油气井产量具有重要的意义。

目前，已有的解堵增产技术可为化学解堵和物理解堵两大类。化学解堵以酸化解堵为主，采用的酸化液也包括常规酸、缓释酸以及解堵剂等。化学解堵的主要缺点是作用范围较小，同时容易造成地层的二次污染。物理解堵包括水力振动解堵以及高能气体压裂解堵等。物理解堵法相对于化学解堵方法，有无地层污染的优势，但不同物理解堵法的适应面较窄。

实践证明采取单一的物理或化学解堵，都难以取得很好的解堵效果。譬如物理解堵方法对黏性堵塞物、胶状堵塞物的作用效果有限，但对硬堵塞物的作用效果较好，且作用距离较远。化学解堵方法有用距离有限，但能有效清除黏性堵塞物和胶状堵塞物等。将物理、化学方法结合起来的联合增产方法兼顾了物理和化学解堵法各自的优点，具有适用面广、作用效果好等特点。

将物理、化学方法结合起来的联合增产方法可以兼顾物理和化学解堵法各自的优点。但是，水力振动解堵及高能气体压裂解堵通常通过在井上将压裂介质压送到作业面，实现对作业面堵塞物的清理作用。水力振动解堵及高能气体压裂解堵的压裂介质分别为水和高能气体，由于作业面通常处于地下数千米，对于压裂介质需求很大，无法将其替换为化学药剂。同时，若采用相互分离的两个管道分别输送压裂介质和化学药剂，其成本将显著增加。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种基于液电脉冲激波和化学药剂增注的油气增产装置，旨在解决现有的油气增产装置仅采用单一的物理解堵或者化学解堵导致解堵效果差的技术问题。

作为本发明的一方面，本发明提供一种基于液电脉冲激波和化学药剂增注的油气增产装置，包括：

井上作业模块、位于井下的液电脉冲激波发射器以及连接井上作业模块与液电脉冲激波发射器的油管；油管包括同轴嵌套布置的内管和外管；井上作业模块包括化学药剂喷射单元和激波控制器；

化学药剂喷射单元用于提供高压化学药剂并通过其输出端与油管的外管连接，激波控制器通过位于内管内的导线与液电脉冲激波发射器连接，激波控制器用于为液电脉冲激波发射器提供电源和控制信号；液电脉冲激波发射器用于产生液电脉冲激波，液电脉冲激波用于清除油井管道射孔段内的硬堵塞物，同时在周围的地层中产生裂缝，高压化学药剂在液电脉冲激波的扰动下，渗透至地层的裂缝中，用于溶解粘性堵塞物和胶状堵塞物。

优选地，液电脉冲激波发射器包括依次连接的升压单元、储能电容、开关单元以及液电间隙，升压单元上端通过设置在内管的导线与激波控制器的第一输出端连接，开关单元控制端通过设置在内管的导线与激波控制器的第一输出端连接；

磁定位单元用于定位，升压单元用于将电压提升至储能电容的工作电压；通过激波控制器控制开关单元工作，电能由储能电容释放到液电间隙，并产生液电脉冲激波。

优选地，化学药剂喷射单元包括依次连接的储物罐、高压泵以及阀门，高压泵输出端与外管连接，储物罐用于存放化学药剂，高压泵用于将化学药剂进行增压处理输出升压后的化学药剂，阀门用于控制是否向井内发射高压化学药剂的。