[发明专利]一种煤层气井高功率电爆震辅助水力压裂增产方法

摘要

一种煤层气井高功率电爆震辅助水力压裂增产方法，适用于低透气性煤层的煤层气井开采领域。首先从地面向煤层施工垂直压裂井，然后将安装在压裂管前端的高压电脉冲装置送至煤层位置，封闭压裂井，通过高压泵站向压裂井内注水，达到设定水压后，利用高压电脉冲装置放电，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，之后对压裂井进行煤层气抽采。通过将水力压裂和高压电脉冲有机结合起来，在水力压裂的基础上，利用高压电脉冲装置放电产生的高能量，在压裂液中形成冲击波，有效地增加煤层内裂缝数量，为煤层气流动创造良好条件，可以使煤体透气性系数可提高200‑400倍，有效增加了煤层气的产量，其方法简单，安全可靠，在煤层气井增产方面具有良好的应用前景。

主权项

1.一种煤层气井高功率电爆震辅助水力压裂增产方法，其特征在于：将水力压裂和高压电脉冲有机结合起来，在水力压裂的基础上，利用高压电脉冲装置放电产生的高能量，在压裂液中形成冲击波，冲击波作用于煤层，使煤层形成大量的裂缝，并使原生裂隙扩展，有效地增加煤层内的裂缝数量和延伸裂缝的长度，具体步骤如下：a、从地面（1）向煤层（2）方向施工垂直压裂井（3），直至垂直压裂井（3）穿过煤层（2），采用耐压强度为220MPa的压裂管（4），并在该压裂管（4）前端安装高压电脉冲装置（5），将前端安装有高压电脉冲装置（5）的压裂管（4）沿着垂直压裂井（3）送至煤层（2）位置，引出与高压电脉冲装置（5）相连的电缆（8），电缆（8）与高压脉冲电源（7）相连，封闭井口；b、将压裂管（4）与高压泵站（6）管路连接，开启高压泵站（6），通过压裂管（4）向垂直压裂井（3）注水，当垂直压裂井（3）内水压达到10MPa时，停止向垂直压裂井（3）中注水；c、开启高压脉冲电源（7），向高压电脉冲装置（5）充电，当充电达到设定放电电压时，高压电脉冲装置（5）放电，所述采用的高压电脉冲装置（5）的放电频率为10‑60Hz，电压范围在60‑700KV，根据现场情况设定；当储能器（9）充电达到设定的放电电压时，电极（11）以设定的频率放电，在水中形成的冲击波作用于煤体后，使煤层产生大量新生裂隙，并使原生裂隙扩展，使煤层透气性大幅度增加，放电80‑200次后，关闭高压脉冲电源（7）；d、再次开启高压泵站（6），通过压裂管（4）向垂直压裂井（3）继续注水，当垂直压裂井（3）内水压增高10MPa时，停止向垂直压裂井（3）中注水；e、重复步骤c和d多次，使垂直压裂井（3）中的水压不断增高，当水压增高到200MPa后，停止压裂，将高压电脉冲装置（5）和压裂管（4）移出垂直压裂井（3），在垂直压裂井口安装煤层气抽采管，进行煤层气抽采。