[发明专利]一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂方法

说明书

本发明涉及一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂方法，包括以下步骤：(1)前置液泵注，起裂扩展裂缝；(2)爆燃固体颗粒药携砂液泵注，将固体颗粒药携带充填裂缝；(3)前顶替液段塞泵注，将携砂液顶替入缝，用以分隔引爆液和携砂液；(4)引爆液段塞泵注，用以引爆缝内固体颗粒药；(5)后顶替液段塞。本发明将引爆颗粒药与固体颗粒火药一起注入缝内，随后利用液体引爆液，段塞挤入裂缝，与引爆颗粒药发生反应，从而释放能量引爆充满裂缝的固体颗粒火药，可大规模增加裂缝复杂程度，与常规水力压裂比较，其为裂缝内部支撑剂的爆燃压裂，其可在主裂缝两侧激发若干随机裂缝，形成三维体积改造，大幅提高压裂改造效果。

技术领域

本发明涉及一种用于石油、天然气储层压裂改造中水力裂缝内充填式爆燃聚能体积压裂，属于油田压裂技术领域。

背景技术

油气田进入中、后期之后，产量下降明显甚至停产，亟需采取某种措施改善地层的渗透性，而当前采用的改造储层的水力压裂和酸化技术存在诸多限制，导致开发效果不明显。层内爆燃压裂技术的提出有效解决了此类问题。在火药选择上，液体火药虽然在燃爆有效作用时间、作业成本等指标上有优势，但较固体火药来说，液体火药运输更为复杂、配置流程繁琐、在压裂施工中对操作和点火的安全要求高，所以应用范围有限。

利用水力压裂方式在压裂层中形成一定长度、高度和宽度的水力裂缝，然后将爆燃药压入主裂缝中，以不损坏井筒、套管的原则引爆爆燃药。爆炸有两个阶段：第一阶段利用爆炸产生的冲击波对水力裂缝壁面岩石进行破碎，产生一定数量的微裂缝，同时爆炸产生的岩石碎屑可支撑裂缝，所以不需要泵送支撑剂。第二阶段利用爆炸产生的气体对冲击波产生的微裂缝进行扩展延伸，形成相互连通的裂缝网，有效地沟通了地层中的天然裂缝，扩大了油层泄流面积，提高了地层的渗透性。

将固体式的颗粒药压入目的层的主裂缝中，接着对颗粒药进行层内引爆。传统的井筒内引爆技术引爆位置不明确，不能完全引爆裂缝内的炸药，而且对井筒造成一定程度的损害。因而为了提高颗粒药在层内的利用率，为此特设计发明了一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，为了利用水力压裂在地层中造出水力裂缝后，将颗粒药压入目的层的主裂缝中，并通过一定的引爆方式使颗粒药大量爆炸，提高颗粒药的利用率，同时保证施工的安全性及对井筒、套管的保护，本发明提供一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂方法。

本发明的技术方案如下：

一种缝内充填式爆燃聚能体积压裂方法，该方法包括以下步骤：

(1)前置液泵注，起裂扩展裂缝；

(2)爆燃固体颗粒药携砂液泵注，将固体颗粒药携带充填裂缝；

(3)前顶替液段塞泵注，将携砂液顶替入缝，用以分隔引爆液和携砂液；

(4)引爆液段塞泵注，用以引爆缝内固体颗粒药；

(5)后顶替液段塞。

优选的，步骤(1)中，前置液成分为胍胶压裂液，粘度为60-100mPa.s。其用量根据裂缝设计规模和裂缝扩展模拟进行计算确定。

优选的，步骤(2)中，携砂液为可自破胶交联胍胶压裂液。

优选的，步骤(2)中，所述的固体颗粒药包括颗粒火药和铝粉。其用量根据目标井压裂层的储层特性和裂缝几何参数确定。

进一步优选的，步骤(2)中，所述颗粒火药的原料按重量百分比包括：氧化剂65％～72％，增塑剂2％～8％，燃烧剂10％～14％，粘结剂12％～16％，固化剂0.5％～1.5％，交联剂0.5％～1.5％，降速剂1.25％～2.5％；所述铝粉为表面包覆有石蜡包覆层的铝粉，铝粉粒度不大于400目。