二氧化碳爆破隧道的效果

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更新: 2021-12-10
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本发明一种基于二氧化碳爆破技术的示意;
是本发明一种基于二氧化碳爆破技术射孔压裂的示意。
中:-射孔弹、-射孔架、-剪切片、-压力气爆器、-活化器、-储液管、-保温隔热层、-填充活塞、-泄能头、-出弹口、-充液口、-导爆索、-钻杆、-套管、-压裂区。


具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和**点更加清楚,下面将结合附对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种基于二氧化碳爆破技术,将二氧化碳爆破作为二次能量运用于复合射孔技术中,规避目前复合射孔中使用火药的不安全性,减少射孔压裂作业中发生事故的可能性。二氧化碳爆破压力大及造缝能力强,可有效建造裂隙,本发明对于推动复合射孔技术的发展,以及油气及地热开采具有重要意义。
请参考,本发明的实施例提供了一种基于二氧化碳爆破技术,包括储液管和射孔架。


所述储液管上管口设有用于密封的填充活塞,所述填充活塞上设有充液口,所述填充活塞底部设有活化器,所述活化器上端固定于所述填充活塞下端,所述活化器沿着所述储液管轴线向下延伸,所述活化器和外界通电,所述储液管下管口设有用于密封的泄能头,所述泄能头内设有剪切片,所述储液管内所述填充活塞和所述泄能头之间的空间用于充放二氧化碳,所述储液管内设有压力气爆器,所述压力气爆器固定于所述储液管内壁上。
所述储液管下端连接所述射孔架,所述射孔架内设有用导爆索依次连接的多个射孔弹,射孔弹的数目可以根据实际施工时的需要进行设计,本实施例中设置了两个射孔弹,所述射孔架上每一所述射孔弹的正前方设有一出弹口,所述导爆索沿着所述泄能头和所述储液管内壁的间隙延伸,并连接所述压力气爆器,所述储液管内充装液态二氧化碳,活化器加热液态二氧化碳使之汽化,所述储液管内压力升高直至某一设定值时,触发所述压力气爆器,点燃导爆索饮爆射孔弹,所有射孔弹由各出弹口射出对地层岩体射孔形成射孔空腔,所述储液管的外壁设有保温隔热层,有效阻隔外部热量传导至储液管内,使管体内二氧化碳被加热而发生自爆,所述活化器继续加热会使所述储液管内压力持续上升,直至所述剪切片破碎所述泄能头被打开,从而所述储液管和所述射孔架连通,所述储液管内的高压二氧化碳气体由各出弹口排出冲击射孔空腔形成压裂区。


请参考,上述基于二氧化碳爆破技术射孔压裂的使用方法如下:
根据预射孔穿透地层的岩石、固化混凝土及套管的强度,确定射孔弹的穿透强度及射入深度和二氧化碳爆破的充液量及峰值压力;
安放射孔弹至射孔架中,打开充液口充装液态二氧化碳至储液管中,直至达到预设充装量为止,关闭充液口,检测各部分的工作性能;
将储液管连接于钻杆的底部,沿套管内的井筒下放至井中目的层位,调整出弹口的方向并对准预定射孔方位;


活化器,加热储液管内液态二氧化碳,当储液管内压力增加至设定值时,该设定值应小于峰值压力,触发压力气爆器,点燃导爆索,饮爆所有射孔弹进行射孔,冲击套管、混凝土及地层,形成射孔空腔;
当储液管内压力继续升高至峰值压力时,剪切片破裂使泄能头打开,高压二氧化碳气体瞬间冲出出弹口,作用于射孔空腔内的目的地层岩体,使岩体破裂产生裂隙,形成压裂区;
监测射孔压裂作业效果,提取装置至地面,重新装填射孔弹至射孔架中,充装液态二氧化碳至储液管内,可再次进行射孔压裂操作,直至满足油气开采要求。

 

 

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