[发明专利]一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法

权利要求书

1.一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法，其特征在于：从水平井底部到垂直井连接处间隔依次划分区段I、区段II……区段N；采用聚能射孔系统、甲烷多级脉冲燃爆压裂系统和控制台进行分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采，首先对水平井全段射孔，形成射孔缝槽；然后向密封区段注入氧气，与甲烷预混形成一定浓度的混合气体；引爆甲烷，进行一级脉冲燃爆压裂，致裂缝槽周围储层；同时高温促进储层甲烷解吸；当监测到温度和一氧化碳浓度超过报警阈值时，向区段注入氮气，消除储层自燃风险；待甲烷充分解吸后，重复进行多级脉冲燃爆压裂，形成立体裂缝网络；具体包括以下步骤：

a. 安装聚能射孔系统，聚能射孔系统包括滚珠导靴（1）、射孔器（2）、连接杆（3）和起爆器（4），所述滚珠导靴（1）位于靠近水平井底部位置，滚珠导靴（1）尾端通过连接杆（3）依次连接射孔器（2）和起爆器（4），射孔器（2）设置在套管（5）内，射孔器（2）包含射孔枪和射孔弹，射孔枪为杆状，内部有弹架，射孔弹依次装在弹架中，各射孔弹弹尾与起爆器（4）连接；

b. 启动起爆器（4），激发射孔枪内的射孔弹产生高压射流，在非常规天然气储层（7）中的区段I、区段II……区段N形成多个射孔缝槽，之后回收射孔器（2），完成射孔操作；

c. 在区段I安装甲烷多级脉冲燃爆压裂系统，燃爆压裂系统包括喷管（8）、注气管（9）、点火装置（10）和封隔器（11）；所述喷管（8）与注气管（9）连接，注气管（9）的进气口分为两路，一路连接高压氧气源（19），另一路连接高压氮气源（20），注气管（9）内部靠近出气口位置从右至左依次布置有点火装置（10）、甲烷传感器（13）、一氧化碳传感器（14）和温度传感器（15），点火装置（10）与甲烷传感器（13）间的管路设置电磁阀一（12），温度传感器（15）左端管路设置电磁阀二（16），高压氧气源（19）、高压氮气源（20）与注气管之间分别设置电磁阀三（17）和电磁阀四（18），点火装置（10）、电磁阀一（12）、甲烷传感器（13）、一氧化碳传感器（14）、温度传感器（15）、电磁阀二（16）、电磁阀三（17）、电磁阀四（18）通过连接线（21）连入控制台；

d. 通过控制台（22）打开电磁阀一（12）、电磁阀二（16）和电磁阀三（17），向区段I内注入助燃剂氧气，氧气经注气管（9）和喷管（8）后，由高压低速状态转变为低压高速状态进入区段I，与解吸甲烷充分预混，注入助燃剂氧气同时监测甲烷浓度变化；

e. 当甲烷预混浓度达到爆炸范围时，通过控制台（22）关闭电磁阀一（12）、电磁阀二（16）和电磁阀三（17），启动点火装置（10），引爆区段I内的甲烷，使区段I射孔缝槽周围储层产生大量分支裂缝（23）；

f. 打开电磁阀一（12）监测燃爆后甲烷浓度、一氧化碳浓度和温度；若一氧化碳浓度超过报警阈值时，打开电磁阀二（16）和电磁阀四（18），向区段I内注入低压高速氮气，防止储层自燃；

g. 重复步骤d、e和f，对区段I进行多级脉冲燃爆压裂，使射孔缝槽周围储层（7）充分破裂，形成立体裂缝网络，促进甲烷大量解吸；

h.将甲烷多级脉冲燃爆压裂系统后退至区段II内布置，在区段I与区段II之间采用封隔器（11）隔绝，重复步骤d、e、f和g，对区段II进行甲烷多级脉冲燃爆压裂；

i.进行多次后退甲烷多级脉冲燃爆压裂系统方式，完成整个水平井内所有区段的甲烷多级脉冲燃爆压裂，之后收回甲烷多级脉冲燃爆压裂系统，完成对非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采。

2.如权利要求1所述的一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法，其特征在于：步骤c中，所述甲烷多级脉冲燃爆压裂系统中的喷管（8）位于区段的中部。

3.如权利要求1所述的一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法，其特征在于：所述从水平井底部到垂直井连接处间隔依次划分区段I、区段II……区段N的距离为90-110m。

4.如权利要求1所述的一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法，其特征在于：步骤e中，所述的甲烷预混浓度达到爆炸范围为9%-10%。