二氧化碳爆破設備礦石開采

 本設備涉及一種油氣井二氧化碳爆破?水力壓裂改造增產方法,包括預制爆破方案,爆破及壓裂設備預制,爆破作業,水力壓力及結果監測.本設備一方面施工便捷,施工作業自動化程度、施工控制精度高,能量轉換率高,施工工藝通用性好,另一方面本設備在實施增產改造時,在可進行精確函數計算的同時,另可對壓裂作業效果進行精確監測,從而極大的提高了壓裂作業中氮氣和二氧化碳介質用量和使用壓力的控制精度,從而極大的提高儲層氣低產井增產改造作業的工作效率和質量,并有效的降低了施工成本和施工作業風險.

1.一種油氣井二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產方法,其特征在于:所述的油氣井二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產方法包括以下步驟:
S1,預制爆破方案,根據待改造油氣井地質條件和預期目標制定爆破作業所用二氧化碳爆破裝置的結構、數量、長度、爆破壓力及爆破作業所需液態二氧化碳量;
S2,預制爆破設備,完成S1步驟后,在地面把S1步驟中的二氧化碳爆破裝置組裝、充裝完畢,通過作業車把該裝置嵌入到爆破作業位置,然后通過電纜將二氧化碳爆破裝置與井上爆破控制系統電氣連接;同時在待改造油氣井對應的地表位置設置微地震監測站,監測站數量不少于8臺,各監測站均布在以待改造油氣井為圓心,半徑150-250m圓上,并呈陣列結構排布,相鄰兩個監測站間距不小于80m;

S3,爆破作業,完成S2步驟后,****對待改造油氣井井口進行封堵,使待改造油氣井內部構成密閉腔體結構,然后由爆破控制系統根據S1步驟中制訂的爆破作業方案對待改造油氣井的儲層實施爆破作業,爆破作業后靜置保壓30-60min,其中在進行爆破作業時,由S2步驟設定的微地震監測站對井下裂縫數量、寬度、深度及延伸方向進行監測,并將監測結果統一匯總備用;
S4,水力壓裂,完成S3步驟爆破作業后,解除對待改造油氣井井口封堵,通過降壓裝置輔助使井口壓力降為大氣壓,然后結合S3步驟中微地震監測站監測到的待改造油氣井中產生的裂縫數量、寬度、深度及延伸方向數據,制定水力壓裂方案,并進行水力壓裂作業,由S2步驟設定的微地震監測站繼續對油氣井井下的裂縫數量、寬度、深度及延伸方向進行監測,并將監測結果統一匯總備用;

S5,結果分析,完成S4步驟后,對S4步驟獲得的待改造油氣井裂縫數量、寬度、深度及延伸方向分析,當S4步驟獲得的待改造油氣井裂縫數量、寬度、深度、延伸方向滿足要求時,則直接進行儲層氣抽采作業;當S4步驟獲得的待改造油氣井裂縫數量、寬度、深度、延伸方向及產氣量數據不能滿足要求時,則返回S2步驟并再次進行一次S2步驟至S4步驟的爆破和壓裂作業.
2.根據權利要求1所述的一種油氣井二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產方法,其特征在于:所述的S1步驟中液態二氧化碳用量計算方法為:
二氧化碳用量,單位kg;
dg:高壓爆破管內徑,單位m,取值;
H:儲層厚度,單位m;
二氧化碳密度,單位kg/m3,取值1006kg/m3.

3.根據權利要求1所述的一種油氣井二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產方法,其特征在于:所述的S1步驟中,爆破壓力為100-300MPa,爆破完成時間為20—40毫秒,爆破完成后保壓30—60min,爆破用二氧化碳溫度為-30℃—0℃.
4.根據權利要求1所述的一種油氣井二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產方法,其特征在于:所述S2步驟中,在對二氧化碳爆破裝置進行定位時,對待改造油氣井內的爆破作業面上端面及下端面均分別進行封堵并構成相對**立的密閉作業空間.
5.根據權利要求1所述的用于二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產的二氧化碳爆破裝置,其特征在于:所述用于二氧化碳爆破-水力壓裂改造增產的二氧化碳爆破裝置包括、電纜、高壓二氧化碳充液管、加熱器、充氣頭和高壓爆破釋放管,所述的高壓爆破釋放管分別與待改造油氣井內爆破作業面位置相互對應,所述高壓爆破釋放管上面分布有射流口,所述的射流口環繞爆破承載管軸線均布,且各射流口內徑為20毫米,所述的加熱器嵌于高壓二氧化碳充液管內,并與引爆電纜前端電氣連接,所述的引爆電纜末端位于待改造油氣井井口外,并與爆破控制系統電氣連接.
6.根據權利要求5所述的一種二氧化碳爆破裝置,其特征在于:所述的高壓爆破釋放管中,當待改造油氣井儲層厚度大于等于2m時,則高壓爆破釋放管至少兩個,且各高壓爆破釋放管有效長度為油氣井儲層厚度的1/2,當待改造油氣井儲層厚度小于2m時,則高壓爆破釋放管有效長度與待改造油氣井儲層厚度一致.
7.根據權利要求6所述的一種二氧化碳爆破裝置,其特征在于:所述的高壓爆破釋放管中,當高壓爆破釋放管為兩個或兩個以上時,各高壓爆破釋放管間相互并聯,且每個爆破作業面內均設一個高壓爆破釋放管.