本技术涉及一种甲烷燃爆压裂助燃剂的分级投放装置及方法。该装置包括外导流筒和内储气筒,外导流筒与内储气筒同轴设置,并通过环形连接板连接。中心筒位于内储气筒内部,实现甲烷助燃剂的精确投放。
背景技术
富煤、少气、贫油是中国能源结构的特点,天然气作为清洁能源,其燃烧排放的二氧化碳量远低于煤炭,但目前我国天然气开采难度大,多为难以开采的非常规天然气,这一现状致使我国天然气对外依存度超过40%。目前,非常规天然气开采大多采用水力压裂技术,水力压裂可促使非常规天然气储层产生压裂裂缝,实现非常规天然气储层增透的效果,从而完成非常规天然气的开采。然而,水力压裂存在着地下水污染、淡水耗损、水力压裂化学品易迁移到地表面等一系列的问题。为了有效避免水力压裂存在的各种问题,近年来出现了一种“就地取材”的新型储层压裂方法,即为甲烷原位燃爆压裂方法。该方法将储层甲烷作为燃料,通过人为投放助燃剂的方式在井底或储层内形成甲烷-助燃剂混合气体,然后再引爆甲烷-助燃剂混合气体产生瞬时燃爆高压,致裂储层形成冲击裂缝,从而形成复杂的立体缝网,最终实现非常规天然气储层的增产增透作业。甲烷原位燃爆压裂技术通过甲烷燃爆产生的高压条件进行压裂,相比于水力压裂可以产生更大的压裂压力,且不会存在地下水污染、淡水耗损等水力压裂中所存在的一系列问题。
通常,天然气储层深度达上千米,且地下井筒直径仅为120mm左右,井底空间进行助燃剂投放存在着投放距离远、作业空间小等各种问题。同时,由于甲烷燃爆对于各项气体浓度有特定要求,需要根据作业实际情况对助燃剂投放量进行定量调控。受限于缺少专业的投放工具,向地下空间定量、均匀的投放助燃剂极为困难,因此,亟需一提供种可以实现在井底狭小空间内助燃剂的投放的工具及方法。
实现思路