本技术涉及一种专门针对深部高温低渗透碳酸盐岩储层的高效破岩冲击器及其破岩方法。该装置由上接头、固定套和下接头组成,固定套内部装有冲击活塞,并配备液氮冷却机构,以提高破岩效率。
背景技术
深部高温低渗透碳酸盐岩储层是指位于地层深处、温度较高且岩石渗透率较低的碳酸盐岩构造,深层页岩气埋藏丰富,开发潜力巨大,但深部岩石高硬度、高塑性及高研磨性等导致的钻速慢、成本高的问题极为突出。这类储层在石油和天然气勘探开发中具有挑战性。高温会加速油藏中的化学反应,影响岩石和流体的物理性质,同时也对钻井液、完井技术和生产设备提出更高要求。碳酸盐岩本身孔隙度和渗透率通常较低,这要求采用提高采收率(EOR)技术,如水力压裂、酸化处理或二氧化碳注入等,来改善流体流动路径。
现有技术中在钻头中增加轴向冲击器,提高工程速度,经检索,专利号为CN202211278207.6的专利公开了一种内置钻头多维冲击器,包括设置在钻头内腔中的冲击器本体,冲击器本体包括冲击器左部与冲击器右部,冲击器左部与冲击器右部形成空腔,空腔贯穿冲击器本体的上端,包括从上至下依次连通的进液腔、分流腔与工作腔,工作腔包括通过工作台分隔左右设置的第一工作腔与第二工作腔,冲击器右部在工作腔处开设有出液口;工作腔中安装三角换向器,三角换向器的顶部与分流腔出液处两侧内壁配合,三角换向器的底部与工作台的上部配合,三角换向器上设置有弧形槽,弧形槽中设置平衡块。在不降低造斜率情况下提高破岩效率,形成多维冲击,提升钻进速度,解决机械转速低和钻井周期长等难题,实现深层油气资源高效低成本的规模开发。专利号为202210144523.8公开了具有冲击功能的空气钻井钻头,冲击器部分和冲击钻头部分;其中,冲击器部分包括:逆止阀、配气座、气缸、弹簧A、活塞及导向套;冲击钻头部分包括钻头主体、冲击钻杆、弹簧B及冲击座;其技术方案是:空气经上接头空腔推开逆止阀,进入配气座和气缸;气缸外侧与外壳间留有空隙,空气可经气缸径向孔进入活塞与气缸间留有的间隙和导向套的周向孔,实现活塞的轴向运动并撞击下部冲击座;冲击钻杆随活塞不断撞击冲击座产生冲击以实现高效破岩。
但还是存在未考虑储能岩石的高温特性的技术问题,一般采用钻井液直接进行降温,采用纯机械的方式进行破岩,破碎效率低。
实现思路