[发明专利]一种用于煤层气井储层裂缝扩展的井下燃爆装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于煤层气井储层裂缝扩展的井下燃爆装置及方法，包括井下防爆封隔装置、气体注入管柱、防喷器组、气体增注系统、井下点火装置；井下点火装置安装在所述气体注入管柱内；井下防爆封隔装置安装在井口下，防喷器组安装在井口处，气体增注系统包括可燃性气体增压泵、气体流量计、压力表、可燃性气体控制阀、可燃性气体储集罐、高密度惰性气体增压泵、高密度惰性气体控制阀、高密度惰性气体储集罐。本发明充分利用煤层气储层的自身特点，依据煤层气燃爆性强的特性，通过向井内注入可燃性气体与煤层气充分混合，依靠铝热反应发生时所产生的明火将混合气体点燃，从而引发燃爆，燃爆所产生的能量可将储层裂缝进行进一步的扩展。

技术领域

本发明涉及一种用于煤层气井储层裂缝扩展的井下燃爆装置及方法，属于非常规油气藏储层改造的技术领域。

背景技术

现今，随着世界经济不断向前发展，人们对于能源的需求也在日益增加。为了满足人们对于能源的需求，目前世界上各大石油公司除了对石油与天然气这类常规油气资源进行勘探开发以外，对地热能、天然气水合物、页岩气和煤层气等非常规能源的开采也在日益加大力度。但是，无论是对常规油气资源进行开发，还是对非常规能源进行开发，改善地下资源的流动环境一直是提产增效的关键问题。

利用压裂技术加大煤层气储层原有裂缝宽度，增加煤层气在地下的导流能力是煤层气开采过程中的一个重要环节，目前关于煤层气储层改造的方法较多，申请号201610403995.5，发明名称为一种底板发育糜棱煤的煤层气储层改造方法，申请号201710210763.2，发明名称为一种煤层气L型水平井的储层改造方法，如申请号202020962080.X，发明名称为一种利用共振冲击波改造煤层气储层的系统。但目前还未有以利用煤层气自身易爆特性，在井下人工引发燃爆对储层原有裂缝进行快速扩展的方法。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的缺点，本发明提供一种用于煤层气井储层裂缝扩展的井下燃爆装置及方法，旨在实现对煤层气储层原有裂缝进行快速扩展。

本发明解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种用于煤层气井储层裂缝扩展的井下燃爆装置，包括井下防爆封隔装置、气体注入管柱、防喷器组、气体增注系统、井下点火装置；所述井下点火装置安装在所述气体注入管柱内；所述井下防爆封隔装置安装在井口下，所述防喷器组安装在井口处，所述气体增注系统包括依次通过管道连通的可燃性气体增压泵、气体流量计、压力表、可燃性气体控制阀、可燃性气体储集罐、高密度惰性气体增压泵、高密度惰性气体控制阀、高密度惰性气体储集罐；所述气体注入管柱安装在所述防喷器组、井下防爆封隔装置内，所述可燃性气体增压泵的出口端与气体注入管柱的上端连通。

进一步的技术方案，所述井下防爆封隔装置包括坐放式井口悬挂头、中部连接管柱和井下防爆封隔塞，所述井下防爆封隔塞的上端与中部连接管柱的下端相连接，所述中部连接管柱的上端与坐放式井口悬挂头相连接。

进一步的技术方案，所述井下防爆封隔塞采用具有防爆、阻燃和抗高压性能的材料制成；所述中部连接管柱采用具有抗高压性能的材料制成。

进一步的技术方案，所述井下防爆封隔塞的外径与下放深度处的井眼直径相同，内径与气体注入管柱的外径相同。

进一步的技术方案，所述井下点火装置包括高压电流引燃线和井下铝热反应器，所述井下铝热反应器的上端与高压电流引燃线相连接。

进一步的技术方案，所述井下铝热反应器的外壳采用铜制材料制成，内部充满铝粉和三氧化二铁。

进一步的技术方案，所述井下铝热反应器的外径与气体注入管柱的内径相同。

进一步的技术方案，，燃爆装置还包括高压数字供电箱和计算机温度控制终端，所述高压数字供电箱的输出端与高压电流引燃线相连接，高压数字供电箱的输入端与计算机温度控制终端相连接，所述高压数字供电箱与高压电流引燃线之间设有温度传感器。