申请/专利权人：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司;中能安然(北京)工程技术股份有限公司;中国石油大学(北京)

申请日：2022-02-25

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114542040B

主分类号：E21B43/26

分类号：E21B43/26;E21B43/267;E21B49/00;E21B47/06;E21B47/04;E21B33/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.06.14#实质审查的生效;2022.05.27#公开

摘要：本发明公开了一种连续脉冲水力压裂系统，包括：混砂装置、压裂装置、检测模块、数据传输模块、控制模块；混砂装置用于将压裂液和砂子混合搅拌，形成携砂液；压裂装置用于将压裂液和携砂液以脉冲式交替向井筒内泵入；检测模块用于实时检测油层岩石压裂过程中的裂缝状态数据；数据传输模块用于将裂缝状态数据传输至控制模块；控制模块基于接收到的裂缝状态数据控制混砂装置和压裂装置的工作状态。本发明能够根据地下油层岩石的裂缝状态数据进行压裂方案的实时调整，同时结合对压裂装置结构的改进，显著提高施工效率的同时提高油层岩石的造缝体积。

主权项：1.一种连续脉冲水力压裂系统，其特征在于，包括：混砂装置、压裂装置、检测模块、数据传输模块、控制模块；所述混砂装置用于按照所述控制模块发出的第一预设指令，将压裂液和砂子混合搅拌，形成携砂液；所述压裂装置与所述混砂装置连通，用于按照所述控制模块发出的第二预设指令向井筒内泵注所述压裂液和所述携砂液，所述压裂液与所述携砂液以脉冲式交替向所述井筒内泵入，且所述压裂液的首次泵入时间早于所述携砂液的首次泵入时间；所述压裂液和所述携砂液的泵入用于形成油层岩石的压裂裂缝及支撑压裂裂缝，以防后期裂缝闭合；所述检测模块用于实时检测油层岩石压裂过程中的裂缝状态数据；所述数据传输模块与所述检测模块、所述控制模块连接，用于将所述裂缝状态数据传输至所述控制模块；所述控制模块与所述混砂装置、所述压裂装置连接；所述控制模块用于生成第一预设指令、第二预设指令，并将所述第一预设指令、第二预设指令分别发送至所述混砂装置、所述压裂装置；所述控制模块还基于所述裂缝状态数据对所述第一预设指令和所述第二预设指令进行实时更新；所述压裂装置包括水力脉冲装置、压裂井口装置和高压泵，所述水力脉冲装置分别与所述压裂井口装置和所述高压泵连接；所述水力脉冲装置用于产生水力脉冲；所述压裂井口装置用于将所述水力脉冲作用于所述压裂液和所述携砂液；所述高压泵用于向所述水力脉冲装置加压泵送所述压裂液及所述携砂液；所述压裂井口装置上设有密封本体和连续油管，所述连续油管底部设置有过砂单流阀，所述密封本体用于压裂井口装置与油气井口之间的环空密封；所述连续油管用于向井下泵注所述压裂液和所述携砂液；所述压裂井口装置还包括环形防喷器和安全防喷器，所述环形防喷器和所述安全防喷器连接；所述环形防喷器和所述安全防喷器用于所述压裂井口装置的密封本体与所述连续油管间的环空密封；所述水力脉冲装置包括水力脉冲发生器和水力脉冲管，所述水力脉冲发生器与所述水力脉冲管连接，所述水力脉冲管与所述压裂井口装置连接；所述水力脉冲发生器用于控制所述水力脉冲管内的水发生水力脉冲；所述检测模块包括压力检测单元、深度检测单元和微地震监测单元，所述压力检测单元用于实时检测压裂过程中油层岩石裂缝的破裂压力数据；所述深度检测单元用于实时检测油层岩石的裂缝深度数据；所述微地震监测单元用于实时获取油层岩石压裂后的微地震信号，并基于所述微地震信号得到压裂作业评估结果；所述微地震监测单元包括微地震井中监测子单元和微地震地面监测子单元，所述微地震井中监测子单元用于实时监测井中微地震信号，并对所述井中微地震信号进行分析处理，获得微地震震源的定位信息；所述微地震地面监测子单元用于对地面微地震信号进行拾取和分析，作为井中监测数据的补充；所述微地震监测单元基于所述井中微地震信号和所述地面微地震信号实时评估油层岩石的压裂作业效果，并将所述压裂作业评估结果通过所述数据传输模块发送至所述控制模块；所述连续脉冲水力压裂系统还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块连接，用于显示实时检测的所述破裂压力数据、所述裂缝深度数据以及所述压裂作业评估结果。

全文数据：

权利要求：

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