一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置，通過高壓管線分別將泵車和儀表車連接在采油樹上，將泵車和儀表車之間通過數(shù)據(jù)線連接，將混砂車和酸罐車分別通過高壓管線連接在泵車上，泵車還通過高壓管線連接振蕩系統(tǒng)，振蕩系統(tǒng)包括信號發(fā)生器、伺服機構和柱塞泵，所述振蕩系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線連接壓力傳感器，壓力傳感器通過高壓管線連接在所述采油樹上。本實用新型可以使目標儲層產(chǎn)生多條扇骨狀主裂縫，并在主裂縫上產(chǎn)生延伸長的分叉小裂縫；還可以減小主裂縫的瞬間延伸長度，從而避免壓穿水層。
【專利說明】
一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于天然氣開采作業(yè)裝置技術領域，涉及一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置。
【背景技術】
[0002]頁巖氣是指主體以吸附、游離或溶解方式賦存于頁巖及頁巖儲集層中所夾砂質、粉砂質泥巖地層中的天然氣。它與常規(guī)天然氣物理化學性質完全一樣，是填充于頁巖裂隙，孔徑為幾個納米的微細孔隙及層面內的天然氣。由于頁巖氣通常儲層在致密巖層內，開采難度大，成本高;從而通常需要采取增產(chǎn)措施。在對頁巖氣的開采過程中，通常采用壓裂的手段，提高地層的滲透率，使儲層中的頁巖氣更易于流入井筒。
[0003]但是，現(xiàn)有的頁巖氣水平井作業(yè)裝置存在不足之處:由于地層三向主應力的相對大小變化難于預測，現(xiàn)有技術以高壓憋壓和大排量的工藝進行地層作業(yè)時，使地層裂縫單向延伸并容易壓穿地下水層;主要裂縫上的分叉小裂縫延伸長度小，又返回主裂縫，降低頁巖氣的開采效率。因此現(xiàn)有技術中亟需一種可以改變地層裂縫形狀從而提高頁巖氣采收率的裝置。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置，可以有效改變地層裂縫形狀和提高頁巖氣的采收率。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是，一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置，包括接有多組液體罐的混砂車、酸罐車、栗車和儀表車，通過高壓管線分別將所述栗車和所述儀表車連接在采油樹上，將所述栗車和所述儀表車之間通過數(shù)據(jù)線連接，將混砂車和酸罐車分別通過高壓管線連接在所述栗車上，在所述儀表車上設有顯示壓裂動態(tài)施工曲線和栗車排量曲線的顯示器，所述栗車還通過高壓管線連接振蕩系統(tǒng)，在所述栗車與所述振蕩系統(tǒng)之間的高壓管線上還設置有液壓閥門，所述振蕩系統(tǒng)包括信號發(fā)生器、伺服機構和柱塞栗，所述振蕩系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線連接壓力傳感器，壓力傳感器通過高壓管線連接在所述采油樹上，通過所述壓力傳感器反饋井口壓力信號，以啟動和運行所述信號發(fā)生器，進而由所述伺服機構驅動所述柱塞栗產(chǎn)生振蕩壓力。
[0006]可選的，所述振蕩系統(tǒng)還包括連接在所述柱塞栗上的高壓密封閥門。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]1、采用獨有的振蕩系統(tǒng)的設計，在頁巖氣水平井作業(yè)中，可以使目標儲層產(chǎn)生多條扇骨狀主裂縫，并在主裂縫上產(chǎn)生延伸長的分叉小裂縫，可增油5-25 %以上。
[0009]2、信號發(fā)生器所產(chǎn)生的振蕩信號，在頁巖氣水平井作業(yè)中，可以減緩單一壓力峰值對地層的作用強度，減小主裂縫在單一壓力峰值下的的瞬間延伸長度，從而避免壓穿水層。
[0010]3、建立完善的信號反饋機制，通過監(jiān)測井口回壓變化以及根據(jù)壓裂動態(tài)施工曲線的形狀變化和栗車排量曲線的狀態(tài)監(jiān)測施工的進行，從而多角度保證頁巖氣水平井的穩(wěn)定施工。
[0011]4、無輻射，安全環(huán)保，能夠全自動化連續(xù)運行，降低了維護費用，效率高，節(jié)省了維護成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置的結構示意圖。
[0013]圖中，1.液體罐，2.混砂車，3.酸罐車，4.信號發(fā)生器，5.振蕩系統(tǒng)，6.伺服機構，7.柱塞栗，8.液壓閥門，9.壓力傳感器，10.采油樹，11.栗車，12.儀表車。
【具體實施方式】
[0014]為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0015]如圖1所示，本實用新型一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置，包括既可單獨提供液體罐I中的壓裂液以進行壓裂施工、又可提供將砂支撐劑和多組液體罐I中的壓裂液及各種添加劑按一定比例混合的攜砂液以進行加砂作業(yè)的混砂車2，能夠產(chǎn)生高壓和大排量向地層注入液體的栗車11，用于記錄施工中各種參數(shù)的儀表車12，其中通過高壓管線分別將所述儀表車12和所述栗車11連接在采油樹10上，將所述栗車11和所述儀表車12之間進行通過數(shù)據(jù)線連接，在所述儀表車1上設有顯示壓裂動態(tài)施工曲線和栗車排量曲線的顯示器，所述栗車11分別通過高壓管線連接酸罐車3、混砂車2和振蕩系統(tǒng)5，在所述栗車11與所述振蕩系統(tǒng)5之間的高壓管線上還設置有液壓閥門8，所述振蕩系統(tǒng)5包括信號發(fā)生器4、伺服機構6和柱塞栗7，所述采油樹10還通過高壓管線連接壓力傳感器9，所述振蕩系統(tǒng)5通過數(shù)據(jù)線連接所述壓力傳感器9。
[0016]在實際施工過程中，首先啟動栗車11，并通過酸罐車3對目標儲層進行酸化洗井作業(yè);然后進行壓裂施工，期間振蕩系統(tǒng)5根據(jù)接收壓力傳感器9經(jīng)由數(shù)據(jù)線反饋回來的井口壓力信號，來啟動和運行信號發(fā)生器4，信號發(fā)生器4產(chǎn)生的信號傳遞給振蕩系統(tǒng)5中的伺服機構6，伺服機構6按照接收的信號控制振蕩系統(tǒng)5中的柱塞栗7，使柱塞栗7產(chǎn)生振蕩壓力進行振蕩施工作業(yè);柱塞栗7產(chǎn)生的振蕩壓力作用于各向異性的頁巖儲集層時，可以使儲集層在被壓開的短時間內，產(chǎn)生多條扇骨狀的裂縫，減緩單一壓力峰值對地層的作用強度，減小主裂縫在單一壓力峰值下的的瞬間延伸長度，從而避免壓穿水層;通過監(jiān)測井口回壓以及儀表車12上顯示的壓裂動態(tài)施工曲線和排量曲線的變化來決定壓力振蕩以及加砂時機。
[0017]進一步的，振蕩系統(tǒng)5還包括用于提供保護的與柱塞栗連接的高壓密封閥門，以免過高的回壓損壞振蕩系統(tǒng)。
[0018]以上所述，僅為本實用新型的較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型公開的技術范圍內，根據(jù)本實用新型的技術方案及其本實用新型的構思加以等同替換或改變均應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于壓力振蕩的頁巖氣水平井作業(yè)裝置，包括:接有多組液體罐(I)的混砂車(2)、酸罐車(3)、栗車(11)和儀表車(12)，其特征在于，通過高壓管線分別將所述栗車(11)和所述儀表車(12)連接在采油樹(10)上，將所述栗車(11)和所述儀表車(12)之間通過數(shù)據(jù)線連接，將所述混砂車(2)和所述酸罐車(3)分別通過高壓管線連接在所述栗車(I I)上，在所述儀表車(12)上設有顯示壓裂動態(tài)施工曲線和栗車排量曲線的顯示器，所述栗車(11)還通過高壓管線連接振蕩系統(tǒng)(5)，在所述栗車(11)與所述振蕩系統(tǒng)(5)之間的高壓管線上還設置有液壓閥門(8)，所述振蕩系統(tǒng)(5)包括信號發(fā)生器(4)、伺服機構(6)和柱塞栗(7)，所述振蕩系統(tǒng)(5)通過數(shù)據(jù)線連接壓力傳感器(9)，所述壓力傳感器(9)通過高壓管線連接在所述采油樹(10)上，通過所述壓力傳感器(9)反饋井口壓力信號，以啟動和運行所述信號發(fā)生器(4)，進而由所述伺服機構(6)驅動所述柱塞栗(7)產(chǎn)生振蕩壓力。
【文檔編號】E21B43/26GK205605181SQ201620407339
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】李忠厚, 何永垚
【申請人】延安大學