[发明专利]一种用于油气田储层的液体火药胶囊压裂弹及应用其的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体火药胶囊及应用液体火药胶囊的高能气体压裂工艺，属于油气田储层压裂改造技术领域。

背景技术

目前，高能气体压裂及其复合压裂改造技术在国内外油气田已得到广泛的应用，并取得了良好的效益。该技术主要分为固体火药高能气体压裂和液体火药高能气体压裂，前者目前应用广泛且工艺技术已经成熟，后者相对于前者虽然在燃爆有效作用时间、压裂改造长度和规模、材料成本等技术指标上有着明显的优势，但现阶段却仍停留在矿场试验阶段。专利号为200410026187.9，发明名称《油气层液体火药压裂方法及其装置》的中国发明专利公开了目前主流的液体火药高能气体压裂配方及施工工艺。现阶段液体火药高能气体压裂技术应用较少的主要原因如下：

1、液体火药相对于固体火药运输过程复杂，运输及操作安全要求高，受限条件多。

2、液体火药配置流程繁琐，需要现场进行配置，由于其配置过程是吸热反应，另需锅炉车和暖气片等设备进行加热以加快配药过程，增加了施工成本和时间。

3、液体火药高能气体压裂施工工序复杂。另需要配置隔离液、顶替液，下井过程需要起下油管，然后用泵车依次泵入隔离液、液体火药、隔离液和顶替液。此施工流程时间太长，工序过多。

4、液体火药高能气体压裂施工对操作及点火的安全要求比固体火药高能气体压裂更高，相反其危险系数也越大。

5、液体火药易溶于水，下井过程中，操作不当或出现事故便会被压挡液稀释，进而失效，造成其施工成功率较低。

6、液体火药高能气体压裂技术可进行应用的前提为液体火药、隔离液和压挡液因密度和亲水性差异在重力作用下分层，因而其不能应用于由泥浆作为压挡液的超高压油气井和水平井等井况，应用范围有限。

综合上述原因可知，液体火药高能气体压裂技术应用受限的根本原因在于复杂的装药和施工工序，因而亟需简化和改进其装药过程和施工工艺流程，以期推广该技术的现场应用量和应用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明重新设计了液体火药装药流程和形式，并大大简化和改进了该技术的现场施工工艺。

本发明的技术方案如下：

一种液体火药胶囊，所述液体火药胶囊包括胶囊壳、密封塞和密封存储于胶囊壳内的液体火药，所述胶囊壳包括一贯穿胶囊壳的通孔，所述胶囊壳上设有注药孔，所述密封塞封堵于注药孔。

优选的，所述通孔的两端设有内螺纹。

优选的，所述液体火药胶囊还包括中心管，所述中心管的两端设有外螺纹，所述中心管贯穿通孔并与通孔螺纹连接。

优选的，所述密封塞为螺钉，所述注药孔设有内螺纹，所述螺钉与注药孔螺纹连接。

优选的，所述胶囊壳的外形为中空圆柱体，所述通孔贯穿中心圆柱体的中轴线。

一种液体火药胶囊压裂弹，包括多个相连接的液体火药胶囊、连接管、点火器和尾堵，所述连接管的两端分别连接相邻的两个贯穿液体火药胶囊的中心管，所述点火器设置于贯穿最顶端液体火药胶囊中心管的顶部，所述尾堵设置于贯穿最底端液体火药胶囊中心管的底部。

优选的，所述连接管的两端设有内螺纹，所述连接管与中心管螺纹连接。

优选的，所述尾堵为一端开口的中空铝合金圆筒，并在其开口处设有内螺纹，所述尾堵与中心管的底部螺纹连接。

优选的，所述点火器为交流电或磁爆频率电点火装置。

一种应用液体火药胶囊的高能气体压裂工艺，包括以下步骤，

(1)在井筒套管内充满压挡液，然后用射孔枪射开目的层段；

(2)将磁定位器连接在电缆上，利用电缆将磁定位器送入井筒套管内，下井测定位曲线以确定目的层段深度；

(3)在目的层段的井筒套管底部下入桥塞坐封构筑人工井底；

(4)根据步骤(2)已测定的目的层段的深度，利用事先将液体火药胶囊组装成的液体火药胶囊压裂弹与电缆连接，利用电缆将液体火药胶囊压裂弹下井至目的层段；

(5)敞开井筒，电缆通电引爆点火器，进而引燃液体火药，液体火药胶囊压裂弹产生大量高能高压气体，穿透射孔孔眼压裂地层，进行压裂作业。

优选的，步骤(4)中，所述液体火药胶囊压裂弹通过挂钩与电缆连接。

优选的，步骤(4)中，使液体火药胶囊压裂弹的中心与目的层段的中心处于同一水平面。

优选的，该压裂工艺还包括步骤(7)：高能气体压裂作业结束后，检查油气井，撤离井场。

优选的，步骤(1)中，所述压挡液为清水、CaCl₂溶液、KCl溶液或钻井泥浆。