[发明专利]用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法及装置。

背景技术

目前，对于气藏，尤其是低渗透致密砂岩气藏，在钻井、完井以及生产过程由于水相侵入或者水相在岩石孔道中凝聚所产生的水锁损害已经成为最重要的伤害因素，严重制约了储层的及时发现、准确评价和经济有效开发。

现有技术中，可通过欠平衡钻井、使用非润湿相工作液和气基工作液、降低界面张力等工程技术措施可以在一定程度上预防水锁损害。在水锁损害已经产生的情况下，目前可通过深穿透射孔、压裂、增大压降、注干气、延长关井时间和降低孔道中表面张力等方法来减轻或解除水锁损害。但上述几种解除方法，有的效率低下，有的容易产生二次损害，解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的效果并不理想。

另外，目前还采用了地层热处理技术，它使用特殊的井下揉性管传送加热工具。通过揉性管注气并在井下加热，直接处理井眼周围，将热气注入地层来降低井眼周围岩石的含水饱和度和提高渗透率。井眼附近热气温度可高达500℃以上，处理半径约2m，层厚1.5～2m。但这种地层加热技术采用的是传统加热方式，是通过岩石、气体和水的热传导、对流和辐射来实现的，其设备复杂且需要预热，加热时间长，热损失大，效率低，解除气层水锁并不理想。例如《西安石油大学学报》2007年5月第22卷第S1期的文章“低渗透砂岩气藏水锁伤害研究进展”中对水锁损害的机理以及解除方法进行了总结。该文章记载了现有的几种用于解除水锁损害的方法：1、采用气体或泡沫工作液；2、控制合理的作业压差和时间；3、加入处理剂；4、加热地层。其中加热地层的方法是通过专用的井底传输油管加热工具注入气体，加热使得井筒附近温度超过500℃，运用强热蒸发掉束缚水和圈闭水，使近井带发生物理干化，达到消除或缓解水锁损害的目的。这种方法需要使用的设备比较复杂，效率低，成本高，且通过实际操作发现这种方法解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的效果并不理想。

此外，现有的地层微波加热技术主要应用于稠油开采领域，也有用来尝试开采天然气水合物的报道，但还没有将其应用于低渗透致密砂岩气层水锁损害解除的相关报道和先例。

中国专利申请201110231169.4，公布号CN102261238A，公开了一种微波加热地下油页岩开采油气的方法，该方法主要是对地下油页岩矿层进行水平造缝和垂直造缝，分别生成横向裂缝和纵向裂缝，在生成的纵向裂缝中注入微波强吸收介质；对所述油页岩矿层和所述微波强吸收介质进行直接微波辐射加热，并使得温度升高的微波强吸收介质传导加热所述油页岩矿层，以及使得生成的油气通过所述横向裂缝导出。该文献涉及的技术领域是开采油页岩，解决的技术问题是加速油页岩的加热过程和降低加热成本，应用的技术手段是通过微波将微波强吸收介质加热，再通过微波强吸收介质来加热油页岩矿层，然后使加热产生的油气通过横向裂缝导出。该文献并没有给出通过微波加热来解决低渗透致密砂岩气层水锁损害的技术方案或技术启示。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种可有效解除水锁损害的用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法，包括井筒，通过微波发生装置产生微波，使微波由井筒内部向井筒周围的低渗透致密砂岩层传播，通过微波对低渗透致密砂岩层中的液态水进行加热，液态水被加热后由气相和液相两种形式通过低渗透致密砂岩层的缝隙进入井筒内并通过井筒导出。

进一步的是：先将所述微波发生装置设置在井筒内部，然后通过微波发生装置产生微波。

进一步的是：所述微波发生装置包括微波发生器和微波发生器冷却系统，所述微波发生器冷却系统包括进风道和排风道，通过由进风道进入的冷却气流对微波发生器进行冷却，通过排风道将与微波发生器进行热量交换后的冷却气流排出。进一步的是：所述微波发生装置产生的微波的频率为300MHz～3000MHz。

本发明还提供了一种用于上述方法的装置，具体为：用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的装置，包括井筒，还包括可产生微波并使微波由井筒内部向井筒周围的低渗透致密砂岩层传播的微波发生装置。

进一步的是：所述微波发生装置包括设置在井筒内部的微波发生器。

进一步的是：所述微波发生装置还包括用于对微波发生器进行冷却的微波发生器冷却系统。

进一步的是：所述微波发生器冷却系统包括用于向微波发生器送冷却气流的进风道，还包括将与微波发生器进行热量交换后的冷却气流排出的排风道。