[发明专利]一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法

权利要求书

1.一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、在所需抽采的地面采用大偏移距方式施工三维水平井，从而建立成页岩气丛式井平台，所述页岩气丛式井平台的井口按照双排布置，每排布设多个井口，通过空间立体布井方式使各个三维水平井的偏移距为300～1500米；

步骤二、完成页岩气丛式井平台的钻取工作后，对每个三维水平井均下入套管进行固井，其中每个三维水平井靠近井口的竖直段和水平井段均采用水泥浆进行密封加固，凝固后共同形成水泥环，确保水泥环的完整性与密封性；在最后一层套管固井后，拆卸钻机，在地面上安装临时井口，然后用修井机和油管，将水和凝胶的混合物注入，清洗井眼，为射孔作业做准备；

步骤三、先选择一个三维水平井，从井口将射孔枪放入该三维水平井内，并采用连续油管传输方式使射孔枪向三维水平井深部移动，利用射孔枪上的定位传感器，能实时确定射孔枪在三维水平井内的位置，从而使射孔枪到达三维水平井处于页岩储层内的最深位置，此时停止射孔枪移动，然后启动地面射孔控制装备，使射孔枪在当前位置向三维水平井周围进行射孔施工形成多簇射孔，各个射孔均穿过水泥环及套管伸入至页岩储层内部，使页岩储层与三维水平井连通，此时页岩储层内的部分页岩气会通过射孔进入三维水平井内，将射孔枪从三维水平井内取出，并将点火器放置至该三维水平井内多簇射孔位置，对射孔位置渗流出的页岩气进行点火，从而在当前位置发生页岩气燃爆，气体爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，对各个射孔内部及其周围页岩进行冲击压裂，使各个射孔的孔壁上均产生多个裂隙，实现一次原位甲烷燃爆过程；

步骤四、然后将点火器取出，并在地面上组装完成的桥塞-射孔联作工具串放入完成一次原位甲烷燃爆的三维水平井内部，所述桥塞-射孔联作工具串由桥塞和射孔枪组成，桥塞通过连接杆固定在射孔枪前端，所述桥塞内部装有助燃剂，当桥塞-射孔联作工具串接近首次形成的多簇射孔位置时，停止移动并将桥塞与射孔枪分离，使桥塞对三维水平井进行密封，进而使桥塞与三维水平井的最深处之间形成压裂密封段，此时首次形成的多簇射孔处于该压裂密封段内，页岩储层内的页岩气通过多簇射孔进入该压裂密封段内并存积；同时分离后的射孔枪在距离首次形成的多簇射孔一定距离处再施工形成多簇射孔，然后将射孔枪取出，并将点火器放置至第二次形成多簇射孔的位置进行点火，从而在该位置实现一次原位甲烷燃爆过程；完成后取出点火器，并再放入桥塞-射孔联作工具串，如此重复，能对该三维水平井分段进行一次原位甲烷燃爆，并对各段进行密封，使各个压裂密封段内分别存积页岩气；

步骤五、等待一段时间后，将常规油管钻伸入至三维水平井内，先钻磨掉距离井口最近的桥塞，使桥塞内的助燃剂释放至当前压裂密封段，此时将常规油管钻取出，并放入点火器进行点火，由于助燃剂与当前压力密封段内存积的页岩气混合，点火后发生气体燃爆，气体燃爆产生的高温高压气体和爆轰冲击波，对各个射孔内部及其周围页岩再次进行冲击压裂，使各个射孔孔壁上的多个裂隙进一步发育扩展，实现二次原位甲烷燃爆过程，完成后取出点火器并再次放入常规油管钻再钻磨掉一个桥塞，并重复上述二次原位甲烷燃爆过程，如此重复，直至完成该三维水平井所有压裂密封段的多级燃爆过程，从而完成该三维水平井的压裂增透过程，此时页岩储层内的页岩气会经过压裂增透形成的裂隙大量进入三维水平井内；

步骤六、重复步骤三至五多次，从而完成整个页岩气丛式井平台中各个三维水平井的压裂增透过程，最后将各个三维水平井的井口均通过各自抽采管路与总管路连通进行页岩气抽采。

2.根据权利要求1所述的页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，其特征在于，在步骤六的各个抽采管路上分别装设气体浓度监测仪，若其中任一抽采管路中甲烷浓度下降至9％以下时，则将该抽采管路与对应的三维水平井分离，并再次将点火器伸入该三维水平井内部进行点火，再次实施燃爆作业，完成后继续进行抽采，若实施后抽采浓度无变化，则停止该三维水平井的抽采。

3.根据权利要求1所述的页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，其特征在于，在同一三维水平井内相邻两处的多簇射孔之间间距为50～100m；每处的射孔簇数为5～10簇。

4.根据权利要求1所述的页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，其特征在于，所述助燃剂为纯氧。

5.根据权利要求1所述的页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，其特征在于，所述步骤一中每排井口布设2～4个，同一排井口之间的间距为4～6m，排间距18～40m。