[发明专利]一种改善致密页岩油气储层物性的装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种改善致密页岩油气储层物性的装置和控制方法，装置包括井下固有频率检测系统、井下控制系统、调速电机、振动传感器、振动杆和振动棒体；井下固有频率检测系统用于检测页岩的固有频率；井下控制系统与调速电机连接，调速电机的输出端与振动杆连接，振动杆的外侧包裹有振动棒体；振动传感器设置于振动棒体上，用于检测振动棒体的振动频率；井下控制系统根据井下固有频率检测系统检测到的页岩的固有频率控制调速电机的转速，使得振动棒体按照固有频率振动。装置通过铠装电缆下至井中预定射孔孔眼位置，利用共振原理诱发致密储层发生共振，在储层内部产生新的裂缝及大量的微裂隙，使得储层物性得以改善，提高单井页岩气的采收率。

技术领域

本发明实施例涉及页岩油气储层物性的改善技术领域，具体涉及一种改善致密页岩油气储层物性的装置及其控制方法。

背景技术

页岩气是指在富有机质泥页岩及夹层中以吸附态和游离态为主要存在并富集的天然气。页岩气并不形成类似于常规油气的圈闭，具有自生自储、天气水界面、大面积低丰度连续成藏，低孔，低渗等特征，存在局部富集的甜点区，一般无自然产能或低产，需要水平井及大规模水力压裂才能进行经济开采。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大，分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的特点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期、稳定地产气。

页岩气大部分被吸附在页岩基质颗粒表面，少部分游离在纳米级或其他孔隙中。页岩一般情况下十分致密，孔隙度小于5％，渗透率也十分低，在微达西级别范围内。因此，赋存页岩储层中的页岩气流动性非常差，造成页岩气井产量也很低。目前，页岩气开发依靠水平钻井及大规模水力压裂，实现页岩气的生产，但此方法由于地下岩层地质的复杂性所制约，很多改造效果不尽人意，且存在非常快的衰减，为此，现实的页岩气开发需要一种能够对致密页岩气储层在改造的基础上进行进一步改善的方法，进一步增加其泄流面积，以增加页岩气单井产气量，延缓单井的产气递减，解决如何改善致密页岩油气储层物性的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种改善致密页岩油气储层物性的装置及其控制方法，以解决现有技术中如何改善致密页岩油气储层物性的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种改善致密页岩油气储层物性的装置，包括井下固有频率检测系统、井下控制系统、调速电机、振动传感器、振动杆和振动棒体；

其中，所述井下固有频率检测系统用于检测页岩的固有频率；

所述井下控制系统与所述调速电机连接，所述调速电机的输出端与所述振动杆连接，所述振动杆的外侧包裹有所述振动棒体；所述振动传感器设置于所述振动棒体上，用于检测所述振动棒体的振动频率；所述井下控制系统根据所述井下固有频率检测系统检测到的页岩的固有频率控制所述调速电机的转速，使得所述振动棒体按照所述固有频率振动。

进一步地，还包括偏心轮，所述偏心轮设置于所述振动杆上。

进一步地，还包括铠装电缆和地面控制系统，所述地面控制系统与所述井下固有频率检测系统通过所述铠装电缆连接。

进一步地，还包括固定挡板，所述固定挡板将所述振动杆靠近所述调速电机的一端固定于所述振动棒体的内部。

进一步地，所述固定挡板的中心设有安装孔，所述振动杆穿出所述安装孔。

进一步地，所述振动传感器放置于所述固定挡板和所述调速电机之间。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种改善致密页岩油气储层物性的控制方法，包括：

获得指定位置的页岩的固有频率；