[发明专利]一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法

权利要求书

1.一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过油管(12)将带有封隔器(17)的压裂工具(16)下入到井筒(14)的预定层段，然后安装井口，连接地面设备；所述地面设备包括通过氮气注入管路(7)依次连接的氮气瓶组(1)、气体压缩机(3)、气体增压机(4)、加热器(5)和氮气阀门(6)，以及通过液氮注入管路(11)依次连接的液氮容器(8)、液氮柱塞泵(9)和液氮阀门(10)，所述氮气注入管路(7)、液氮注入管路(11)分别与所述油管(12)连通；

2)利用氮气对地面设备、地面管线、油管(12)和环空(13)进行循环洗井处理，使井筒(14)和地面管线内充满氮气；

3)打开氮气瓶减压阀(2)和氮气阀门(6)，保持液氮阀门(10)和环空阀门(15)关闭，利用气体压缩机(3)、气体增压机(4)对氮气瓶组(1)流出的氮气进行加压处理，加压后的氮气经加热器(5)加热后，通过油管(12)注入井筒(14)；

4)待井底封隔器(17)在高温高压氮气(18)作用下膨胀坐封后，继续使用气体增压机(4)对氮气进行增压，直至井底压力达到储层的破裂压力；当储层岩石发生破裂后，继续向井筒内注入高温高压氮气(18)，促进裂缝的扩展延伸；

5)持续向井底注入高温高压氮气(18)20-30min后，依次关闭气体增压机(4)、加热器(5)、气体压缩机(3)、氮气瓶减压阀(2)和氮气阀门(6)，然后打开液氮阀门(10)和液氮柱塞泵(9)，通过油管(12)向井筒(14)内注入低温液氮(21)；

6)注入低温液氮(21)10-15min后，关闭液氮柱塞泵(9)、液氮阀门(10)和井口阀门，焖井15min；

7)重复步骤3)～6)，实现高温高压氮气(18)和低温液氮(21)反复交替注入；

8)当预定层段压裂作业结束后，将压裂工具(16)上提到另一层段，继续进行步骤3)～7)，完成整个井筒(14)的压裂改造作业；

9)待所有目的层段压裂结束后，使用氮气对地面所有管线进行加热处理，直至管线解冻。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法，其特征在于，步骤7)中所述高温高压氮气(18)和低温液氮(21)交替注入的循环次数为5～7次。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法，其特征在于，所述油管(12)的材质为玻璃钢。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法，其特征在于，步骤3)中所述的氮气加热温度为150～180℃。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于油气增产的高压氮气-低温液氮复合致裂方法，其特征在于，步骤5)中所述的低温液氮(21)注入压力小于高温高压氮气(18)注入压力，同时高于裂缝闭合压力、小于裂缝延伸压力。