[发明专利]一种高效干气压裂机系统

说明书

本发明公开了一种高效干气压裂机系统，所述干气压裂机呈并联设置有若干组，若干组干气压裂机输出端均连接有输出管道，若干组干气压裂机输出管道并联后与主气体管道相连通，所述压裂机系统控制器用于对高效干气压裂机系统进行调控，所述主气体管道输出与油井管道相连；若干组干气压裂机对气体进行加压，并联输出高压气体，高压气体经过输出管道进入到主气体管道，通过主气体管道将高压气体注入到油井内，所述的增压器是进一步提升干气的压力和加载速率，携带支撑剂进入岩层裂缝。本发明不以水作为介质，节省大量的水资源和运输费用，对地下水源不产生污染，同时没有返水环节，不需要进行返水的处理和运输，大大节约了压裂的成本。

技术领域

本发明属于油气及煤层气开采压裂装备技术领域，具体涉及一种高效干气压裂机系统。

背景技术

压裂是石油和天然气(包括页岩气，煤层气，致密岩气)开采和增产的主要方法。通过压裂，人为地使地下储层产生裂缝，改善油或气在地下储层的流动条件和流动状况，使油或气能从地下储层采出或产量增加。

目前，国内外压裂通常使用的是水力压裂。水力压裂就是用地面高压泵将水基压裂液流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油气储层岩石破裂产生裂缝，同时在储层破裂后的注入液体中，混入比储层密度大数倍的支撑砂，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油气流环境得以改善；使原来采不出的油或气能大量采出，原来油气产量低的能大幅度的提高产量。

但长期以来，水力压裂工艺一直受到社会的争议。水力压裂要消耗大量的水，环保人士认为，用于压裂岩石的高压水介质大量进入地层，污染了地下水源，同时返排水处理要花费大量的资源，且污染严重；正因为这些原因，世界上很多国家不准使用水力压裂工艺，一些使用水力压裂工艺的国家也采取限制措施。如何解决油气开采所需的水力压裂，又能解决水污染问题，这是一个非常急迫的事。

我们采用就地制氮气的方式，将高压氮气作为压裂介质，完成储油储气岩层的压裂，没有环境污染、操作简便、成本低、安全高效，是一种具有广阔应用前景的压裂机系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效干气压裂机系统，利用空气中含氮量高的优势，采用就地制氮的方式，以高压氮气体作为动力源，将经压缩的高能气体注入需压裂的地层，借助井底憋起的高压气源，使油气储层岩石破裂产生裂缝，同时高压气体携带裂缝支撑剂进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油气流环境得以改善；使原来采不出的油或气能大量采出，原来油气产量低的油井能大幅度的提高产量；该系统不以水作为介质，节省大量的水资源和运输费用，对地下水源不产生污染，同时没有返水环节，不需要进行返水的处理和运输，大大节约了压裂的成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高效干气压裂机系统，包括干气压裂机、输出管道、主气体管道和压裂机系统控制器、增压器、支撑剂混合器；所述干气压裂机呈并联设置有若干组，若干组干气压裂机输出端均连接有输出管道，若干组干气压裂机通过输出管道并联与主气体管道相连通，所述压裂机系统控制器用于对高效干气压裂机系统进行调控，所述主气体管道输出与油井管道相连；若干组并联设置的干气压裂机对气体进行加压，输出高压气体，高压气体经过输出管道进入到主气体管道，通过主气体管道将高压气体注入到油井管道。

作为本发明进一步的方案：所述气体为氮气，氮气的浓度为85％-99％。

作为本发明进一步的方案：所述干气压裂机包括空气过滤器、螺杆压缩机、干燥器、制氮机、压缩机组、发电机、压力表、流量计和单向阀门，所述空气过滤器的出气端与螺杆压缩机进气端通过管道相连通，所述螺杆压缩机出气端通过管道与干燥器的进气端相连通，干燥器的出气端通过管道与制氮机的进气端相连通，制氮机的出气端与压缩机组的进气端相连通，压缩机组的出气端与输出管道相连，输出管道上依次安装有压力表、流量计和单向阀门，压力表位于靠近压缩机组的一侧。