專利名稱：液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油氣田開采技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于滲透率較低的油氣層，一般都需要通過壓裂來提高滲透率。應(yīng)用最廣泛的壓裂方法是水力壓裂，其次是高能氣體壓裂。水力壓裂就是將高壓水注入地層中，在地層中產(chǎn)生裂縫，并用支撐劑阻止裂縫閉合。水力壓裂在砂巖、灰?guī)r等油氣層應(yīng)用效果良好。在頁巖、泥巖和煤層，由于巖石中含有大量的粘土礦物，粘土礦物遇水后，水化膨脹，容易堵死壓開的裂縫，增產(chǎn)效果不好。另外， 在缺水地區(qū)，耗水量較大的水力壓裂、特別是每次耗水?dāng)?shù)萬方的水力壓裂，對資源、對環(huán)境都是一個不小的壓力。有些國家，例如法國，禁止水力壓裂。為此，需要不耗水或少耗水的壓裂技術(shù)。高能氣體壓裂是利用火藥或火箭推進(jìn)劑在井筒中快速燃燒產(chǎn)生的大量的高溫高壓氣體在產(chǎn)層上壓出輻射狀多裂縫體系，改善近井地帶的滲透性能，從而增加油氣井產(chǎn)量和注水井注入量的一項(xiàng)增產(chǎn)措施。前蘇聯(lián)把高能氣體壓裂稱為熱氣化學(xué)處理，在美國也稱作脈沖壓裂、多裂縫壓裂。該技術(shù)不耗水，也沒有粘土水化膨脹問題，但只適用于近井區(qū)域。頁巖氣逐漸成為能源生產(chǎn)的重點(diǎn)。開發(fā)頁巖氣，必須進(jìn)行大規(guī)模壓裂。用水力壓裂，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模，但有粘土水化膨脹和部分地區(qū)水資源短缺的問題。高能氣體壓裂，沒有水化膨脹問題，但只能處理近井區(qū)域，不符合工藝要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能夠產(chǎn)生大規(guī)模壓裂效果、又沒有粘土水化膨脹問題、不消耗水、沒有環(huán)境污染的液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法。本發(fā)明主要是采用將臨界點(diǎn)為126. 2K, 3390kPa，三相點(diǎn)為63. 15K, 12. 46kPa的液化氮?dú)庾鳛閴毫岩簤喝氲貙拥姆椒?。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
在打入地下油氣層的套管中插入隔熱油管，該隔熱油管最好是雙層的，在該隔熱油管中的兩個封隔器中間部位左右各設(shè)有開口，在套管上用射孔槍打油若干孔眼，將液化氮?dú)庾鳛閴毫岩和ㄟ^隔熱油管和射出的孔眼壓入地層的裂縫中。在地面或井下關(guān)井、燜井。液化氮?dú)庠诘貙觾?nèi)吸熱、氣化，裂縫內(nèi)流體壓力增加，巖石溫度降低體積收縮，使裂縫擴(kuò)展。直至地層恢復(fù)到原始溫度為止。為了阻止裂縫閉合，可以在液化氮?dú)鈮毫岩褐屑尤胫蝿?。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)沒有粘土水化膨脹問題；(2)不受水資源限制；(3)沒有環(huán)境污染；(4)可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模壓裂。最適合頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣、 低滲油藏的開發(fā)。


圖1是本發(fā)明液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法示意圖。圖中1-套管，2-隔熱油管，3-地層，4-封隔器，5-射出的孔，6-氮?dú)猓?-液化氮?dú)狻?br> 具體實(shí)施例方式在圖1所示的液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法的示意圖中，在打入地下油氣層 3的套管1中插入雙層隔熱油管2，在該隔熱油管中的兩個封隔器4中間部位左右各設(shè)有開口，在套管上用射孔槍打油若干孔眼5，從地面將液化氮?dú)?通過隔熱油管和射出的孔眼壓入地層的裂縫中。在地面或井下關(guān)井、燜井。液化氮?dú)庠诘貙觾?nèi)吸熱、氣化，裂縫內(nèi)流體壓力增加，巖石溫度降低體積收縮，使裂縫擴(kuò)展。直至地層恢復(fù)到原始溫度為止。為了阻止裂縫閉合，可以在液化氮?dú)鈮毫岩褐屑尤胫蝿?br> 權(quán)利要求
1.一種液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法，在打入地下油氣層的套管中插入隔熱油管，在該隔熱油管中的兩個封隔器中間部位左右各設(shè)有開口，在套管上用射孔槍打油若干孔眼，其特征在于將臨界點(diǎn)為126. 2K, 3390kPa，三相點(diǎn)為63. 15K, 12. 46kPa的液化氮?dú)鈮毫岩和ㄟ^隔熱油管和射出的孔眼壓入地層的裂縫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法，其特征在于上述隔熱油管是雙層的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法，其特征在于可以在液化氮?dú)鈮毫岩褐屑尤胫蝿?br> 全文摘要
一種液化氮?dú)庠谟蜌鈱觾?nèi)氣化壓裂方法，其主要是在打入地下油氣層的套管中插入隔熱油管，在該隔熱油管中的兩個封隔器中間部位左右各設(shè)有開口，在套管上用射孔槍打油若干孔眼，將液化氮?dú)庾鳛閴毫岩和ㄟ^隔熱油管和射出的孔眼壓入地層的裂縫中。在地面或井下關(guān)井、燜井。液化氮?dú)庠诘貙觾?nèi)吸熱、氣化，裂縫內(nèi)流體壓力增加，巖石溫度降低體積收縮，使裂縫擴(kuò)展。直至地層恢復(fù)到原始溫度為止。本發(fā)明沒有粘土水化膨脹問題，不容易堵塞出氣孔；不受水資源限制；沒有環(huán)境污染；可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模壓裂。最適合頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣、低滲油藏的開發(fā)。
文檔編號E21B43/27GK102493795SQ20111036132
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者李子豐 申請人:燕山大學(xué)