二氧化碳爆破设备二氧化碳致裂器

  本设备涉及一种油气井二氧化碳爆破?水力压裂改造增产方法，包括预制爆破方案，爆破及压裂设备预制，爆破作业，水力压力及结果监测。本设备一方面施工便捷，施工作业自动化程度、施工控制精度高，能量转换率高，施工工艺通用性好，另一方面本设备在实施增产改造时，在可进行精函数计算的同时，另可对压裂作业效果进行确监测，从而大的提高了压裂作业中氮气和二氧化碳介质用量和使用压力的控制精度，从而大的提高储层气低产井增产改造作业的工作效率和质量，并有效的降低了施工成本和施工作业风险。

1.一种油气井二氧化碳爆破-水力压裂改造增产方法，其特征在于：所述的油气井二氧化碳爆破-水力压裂改造增产方法包括以下步骤：
S1，预制爆破方案，根据待改造油气井地质条件和预期目标制定爆破作业所用二氧化碳爆破装置的结构、数量、长度、爆破压力及爆破作业所需液态二氧化碳量；
S2，预制爆破设备，完成S1步骤后，在地面把S1步骤中的二氧化碳爆破装置组装、充装完毕，通过作业车把该装置嵌入到爆破作业位置，然后通过电缆将二氧化碳爆破装置与井上爆破控制系统电气连接；同时在待改造油气井对应的地表位置设置微地震监测站，监测站数量不少于8台，各监测站均布在以待改造油气井为圆心，半径150-250m圆上，并呈阵列结构排布，相邻两个监测站间距不小于80m；

S3，爆破作业，完成S2步骤后，****对待改造油气井井口进行封堵，使待改造油气井内部构成密闭腔体结构，然后由爆破控制系统根据S1步骤中制订的爆破作业方案对待改造油气井的储层实施爆破作业，爆破作业后静置保压30-60min，其中在进行爆破作业时，由S2步骤设定的微地震监测站对井下裂缝数量、宽度、深度及延伸方向进行监测，并将监测结果统一汇总备用；
S4，水力压裂，完成S3步骤爆破作业后，解除对待改造油气井井口封堵，通过降压装置辅助使井口压力降为大气压，然后结合S3步骤中微地震监测站监测到的待改造油气井中产生的裂缝数量、宽度、深度及延伸方向数据，制定水力压裂方案，并进行水力压裂作业，由S2步骤设定的微地震监测站继续对油气井井下的裂缝数量、宽度、深度及延伸方向进行监测，并将监测结果统一汇总备用；

S5，结果分析，完成S4步骤后，对S4步骤获得的待改造油气井裂缝数量、宽度、深度及延伸方向分析，当S4步骤获得的待改造油气井裂缝数量、宽度、深度、延伸方向满足要求时，则直接进行储层气抽采作业；当S4步骤获得的待改造油气井裂缝数量、宽度、深度、延伸方向及产气量数据不能满足要求时，则返回S2步骤并再次进行一次S2步骤至S4步骤的爆破和压裂作业。
2.根据权利要求1所述的一种油气井二氧化碳爆破-水力压裂改造增产方法，其特征在于：所述的S1步骤中液态二氧化碳用量计算方法为：
二氧化碳用量，单位kg；
dg：高压爆破管内径，单位m，取值0.071m；
H：储层厚度，单位m；
二氧化碳密度，单位kg/m3，取值1006kg/m3。

3.根据权利要求1所述的一种油气井二氧化碳爆破-水力压裂改造增产方法，其特征在于：所述的S1步骤中，爆破压力为100-300MPa，爆破完成时间为20—40毫秒，爆破完成后保压30—60min，爆破用二氧化碳温度为-30℃—0℃。
4.根据权利要求1所述的一种油气井二氧化碳爆破-水力压裂改造增产方法，其特征在于：所述S2步骤中，在对二氧化碳爆破装置进行定位时，对待改造油气井内的爆破作业面上端面及下端面均分别进行封堵并构成相对**立的密闭作业空间。
5.根据权利要求1所述的用于二氧化碳爆破-水力压裂改造增产的二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述用于二氧化碳爆破-水力压裂改造增产的二氧化碳爆破装置包括、电缆、高压二氧化碳充液管、加热器、充气头和高压爆破释放管，所述的高压爆破释放管分别与待改造油气井内爆破作业面位置相互对应，所述高压爆破释放管上面分布有射流口，所述的射流口环绕爆破承载管轴线均布，且各射流口内径为20毫米，所述的加热器嵌于高压二氧化碳充液管内，并与引爆电缆前端电气连接，所述的引爆电缆末端位于待改造油气井井口外，并与爆破控制系统电气连接。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述的高压爆破释放管中，当待改造油气井储层厚度大于等于2m时，则高压爆破释放管至少两个，且各高压爆破释放管有效长度为油气井储层厚度的1/2，当待改造油气井储层厚度小于2m时，则高压爆破释放管有效长度与待改造油气井储层厚度一致。
7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述的高压爆破释放管中，当高压爆破释放管为两个或两个以上时，各高压爆破释放管间相互并联，且每个爆破作业面内均设一个高压爆破释放管。