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一种甲烷原位燃爆压裂缝网支撑的方法 

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摘要:一种甲烷原位燃爆压裂缝网支撑的方法,筛选出小粒径、大粒径煤矸石颗粒;将压裂装置送入压裂目标层段;利用压裂车对助燃剂进行加压后再泵入井筒周围的压裂孔道中,直至甲烷浓度达到燃爆条件时停止,并进行点火作业,使甲烷‑助燃剂混合气体发生燃爆;使小粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成小粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物,再泵送至复杂裂缝网络的内部;使大粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成大粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物,再泵送至复杂裂缝网的内部;对甲烷‑助燃剂混合气体进行点火作业,使煤矸石颗粒发生化学反应产生高强度莫来石,形成高强度支撑剂;完成所有层段作业。该方法能实现压裂缝网的可靠支撑。

主权项:1.一种甲烷原位燃爆压裂缝网支撑的方法,其特征在于,具体包括以下步骤;步骤一:煤矸石粉碎与筛选;首先在地面利用破碎机对煤矸石进行粉碎处理,再对粉碎后的煤矸石进行筛选处理,根据粉碎后煤矸石的粒径大小,筛选出小粒径煤矸石颗粒(11)与大粒径煤矸石颗粒(13);所述煤矸石为高岭型煤矸石;步骤二:布置地面装备与压裂装置;S21:在地面布置助燃剂储罐(16)、压裂车(6)以及混合系统(10),并使助燃剂储罐(16)与压裂车(6)连接,使压裂车(6)与混合系统(10)连接,将混合系统(10)与末端装配有压裂装置(1)的高压油管(2)连接;S22:通过下放高压油管(2)的方式将压裂装置(1)送入压裂目标层段;步骤三:助燃剂投放与甲烷原位燃爆压裂造缝;S31:将助燃剂(5)注入压裂车(6),利用压裂车(6)对助燃剂(5)进行加压后经高压油管(2)输送至压裂装置(1),使加压后的助燃剂(5)经压裂装置(1)泵入井筒(3)周围的压裂孔道(4)中;S32:持续助燃剂(5)的泵入,通过助燃剂(5)的不断注入使部分助燃剂(5)逐渐充入到压裂孔道(4)周围的天然裂缝(7)中,并与压裂孔道(4)以及天然裂缝(7)中的甲烷原位混合形成甲烷-助燃剂混合气体(8);同时,利用压裂装置(1)对压裂孔道(4)及其周围天然裂缝(7)中甲烷和助燃剂(5)的浓度进行监测,当甲烷浓度达到燃爆条件时停止泵注助燃剂(5);S33:进行点火作业,使甲烷-助燃剂混合气体(8)发生燃爆,利用燃爆产生的高压冲击作用使储层内部产生大量裂缝,使燃爆产生的裂缝与压裂孔道(4)周围的天然裂缝(7)共同形成复杂裂缝网络(9),以实现对非常规天然气储层的压裂增透改造作业;步骤四:泵注小粒径煤矸石颗粒与助燃剂;S41:先向混合系统(10)中加入步骤一中筛选出的小粒径煤矸石颗粒(11),再将助燃剂(5)注入到压裂车(6)中,并经压裂车(6)的加压后加注到混合系统(10)中,利用混合系统(10)对小粒径煤矸石颗粒(11)和助燃剂(5)进行充分的混合,形成小粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(12);S42:利用压裂车(6)的泵送作用下将形成的小粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(12)通过高压油管(2)输送至压裂装置(1),然后由压裂装置(1)输出并进入到压裂孔道(4)以及复杂裂缝网络(9)的内部;步骤五:泵注大粒径煤矸石颗粒与助燃剂;S51:先向混合系统(10)中加入步骤一中筛选出的大粒径煤矸石颗粒(13),再将助燃剂(5)注入到压裂车(6)中,并经压裂车(6)的加压后加注到混合系统(10)中,利用混合系统(10)对大粒径煤矸石颗粒(13)和助燃剂(5)进行充分的混合,形成大粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(14);S52:利用压裂车(6)的泵送作用下将形成的大粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(14)通过高压油管(2)输送至压裂装置(1),然后由压裂装置(1)输出并进入到压裂孔道(4)以及复杂裂缝网络(9)的内部;同时,利用输送的大粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(14)带动先前进入的小粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(12)向复杂裂缝网络(9)的更深处移动,使小粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(12)进入到更小尺寸的裂缝内部;该过程中,利用压裂装置(1)实时监测周围气体中助燃剂(5)的浓度,当浓度达到燃烧条件时停止大粒径煤矸石颗粒-助燃剂混合物(14)的泵注;步骤六:煤矸石颗粒原位燃烧硬化;对甲烷-助燃剂混合气体(8)进行点火作业,利用甲烷-助燃剂混合气体(8)燃烧产生的高温对已填充的小粒径煤矸石颗粒(11)与大粒径煤矸石颗粒(13)进行煅烧;利用甲烷与煤矸石的共同燃烧作用在复杂裂缝网络(9)内部形成高温环境,促使小粒径煤矸石颗粒(11)与大粒径煤矸石颗粒(13)发生化学反应产生高强度莫来石,形成高强度支撑剂(15);该过程中,利用高温燃烧诱导储层产生热应力,进一步促进复杂裂缝网络(9)的扩展;步骤七:完成所有层段作业;在完成第一段储层的压裂改造作业后,将压裂装置(1)向上移动至下一段目标储层,重复步骤二至六,直至完成所有储层层段的压裂改造作业。

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