本技术介绍了一种用于页岩燃爆增透后的井身套管结构,具备抗蠕变变形的特性。该结构包括井筒内的套管、多个压裂孔、多个支撑挡板以及侧移板和弹性组件。支撑挡板可移动以封闭或打开压裂孔,侧移板设计为弧形或折弯结构,能在气压作用下带动挡板移动。弹性组件则确保挡板对孔的封闭。该设计旨在防止蠕变导致的页岩颗粒进入套管,同时保持对储层的冲击压裂效果。
背景技术
非常规油气开采是指从非常规油气储层中开采出石油和天然气的过程,其中包括煤层气、页岩气和页岩油等资源的开采;
以页岩气为例进行说明,页岩气通常以吸附和游离状态存在于页岩中,储层普遍具有低孔隙度(<5%)、低渗透率(<0.001×10-3μm2
)的特性,储层压裂改造是页岩气开采过程中的重要技术,其主要目的是通过人为方式使地层产生裂缝,从而改善储层中页岩气流动流动环境、以提供高效运移通道,提高开采效率;这种改造技术可以有效地增加储层的有效面积,改善其渗透性,使地下的石油更容易被采出,进而增加油井的产量。
储层压裂改造包括静力学方式和动力学方式,前者利用水压压裂,即采用平井分段多簇压裂技术,可以增大储层的改造体积,提高水平井的产能,但是该技术工艺复杂、耗水量大,还易造成地下水污染和地震等地质灾害;后者是采用高能气体压裂,即利用火药或火箭推进剂爆炸产生的高压气体压裂岩体,但存在火工品安全性差、裂缝扩展规模小等问题;现有一些采用甲烷原位燃爆压裂技术,即利用页岩储层原位解吸甲烷气体,通过助燃剂与甲烷气体协同燃爆产生的高温、高压气体冲击压裂储层,创造立体裂缝网络,其不用消耗大量的水资源,且页岩原位解吸甲烷,页岩基质-裂缝-井筒内甲烷协同燃爆形成冲击裂缝,能够形成良好的立体裂缝网络;
而当高温、高压气体穿过压裂孔冲击压裂储层后存在的问题是:由于岩层受到压裂冲击进行立体裂缝变化后,其内部应力发生变化,井筒周围页岩变形,特别是高温燃爆冲击后,井筒周围页岩强度降低,随着时间的增加会产生蠕变变形,进而挤压井筒套管。这种情况下,岩层颗粒很容易从压裂孔溢入至套管内,甚至将套管下端进行堵塞,严重影响后续页岩井筒产气。
实现思路