[发明专利]一种埋砂高能气体压裂方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田增产领域，特别涉及油气水井作业中一种埋砂高能气体压裂方法。

背景技术

随着油气井生产的进行，油流通道堵塞日趋严重，渗流阻力不断增大，从而导致油井产量或注水井注水量不断下降，只能采用各种增产措施来解决堵塞问题，高能气体压裂技术就是油水井高效解堵措施之一。高能气体压裂是利用高能药剂在井底爆燃产生的高能气体，对堵塞物予以解除，同时也增大己有裂缝的开启程度，提高了近井地带的导流能力，达到增产、增注的目的。

目前，所有的高能气体压裂施工中，无论用电缆输送起下压裂装置还是用油管传输起下压裂装置，压裂装置均处于开放的井液环境下，压裂装置内的高能药爆燃后，在毫秒级时间内产生高温、高压的气体，这些高能量的气体除少量作用于目的层外，大部分能量直接沿油套环空或套内空间上窜而逸失掉，极大地降低了高能气体压裂的处理效果。为解决高能气体压裂时效低的问题，现今的技术是从高能气体压裂装置、压裂用高能药剂本身和向裂缝中注入支撑剂提出了一些解决方案，有一定效果，但实施中存在各种问题，未真正做到将高能气体的能量有效的利用起来。

专利CN200810103910.7公开了一种气体压裂施工管柱，高能气体压裂管柱上带有封隔器和缓冲短节，通过加装封隔器实现了油套环空的隔断，阻止了气体上窜，此种采用机械封隔器的方法必须用管柱投放施工，相对电缆输送式程序复杂，材料成本高，且大量剂量高能药的情况下，极易损坏管柱装置造成井下事故。

专利CN200810103909.4公开了一种高能气体压裂方法，提及了利用高能气体为动力向地层注砂的方法，将压裂用砂作为支撑剂挤入地层，以延长裂缝闭合时间。这是仿效水力压裂中支撑剂的作用，气体持续时间短，支撑剂注入量远低于水力压裂，起到的效果非常有限，并且这种方法无法提高气体的能量利用效率。

专利CN 200920245191.2公开了用于提高复合射孔压裂效果的动态封压装置，提及了能够把复合射孔产生的高能气体封堵在射孔段内，延长有效压力作用时间，增强对地层压裂的做功能力。利用一级火药、引燃二级火药燃烧的时间差，使所产生的高压气体充斥在动态封压装置附近的井筒环空，即用气体堵塞气体。这种现象只是在极短的时间出现，效果值得商榷，且这种动态封压的方法并不能改变其产生的气体能量大量溢出的事实。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是高能气体压裂时能量快速逸失的问题，为提高气体压裂能量利用效果，提供了一种埋砂高能气体压裂方法，将高能气体短时间内限制在一定空间，使气体的能量不至于快速流失，提高压裂效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了在压裂装置的上部井段充填物料构建覆盖层，限制高能气体快速逸出的方法，主要包括：a底部填砂，下高能气体压裂装置；b构建覆盖层；c引爆压裂；d替出充填物。

上述埋砂高能气体压裂方法中a项所述底部填砂，是在作业准备过程中对目的地层以下区域进行填砂作业，底部填砂层的顶部即为目的地层的底部，并且作业时尽可能降低井内液面高度。

上述埋砂高能气体压裂方法中b项中构成覆盖层的充填物具有一定的质量，其密度远大于井液的密度，在井下以颗粒沉积的形态存在，并能够被井液携带。所述覆盖层厚度由高能气体压裂装置的提供能量确定，高能气体压裂装置被埋置于其下部。所述充填物可以是砂、支撑剂等固态颗粒物，或由水溶、热熔胶与固态颗粒物共同构成的块状固体，便于通过井口投放或填砂作业的形式输送到井下。所述由水溶、热熔胶与固态颗粒物共同构成的块状固体充填物，体积大小和形状应为适合作业井投放的柱状、球状、梭状等，且在井下能短时间内解离成上述固态颗粒物。

上述埋砂高能气体压裂方法中c项引爆压裂，适于使用电信号或压力信号引爆的方法。

上述埋砂高能气体压裂方法中，在压裂后，压裂装置的剩余部分可在颗粒物未沉积时快速取出，或者冲替出覆盖物后取出。