【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤層氣開采壓裂控制，具體公開一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統。
技術介紹
1、煤層氣是一種儲存在煤層中的非常規天然氣資源，可用作清潔能源，增加能源供應的多樣性，減少對傳統化石燃料的依賴。在煤層氣開采中分段壓裂是提高煤層氣采收率的有效技術手段，通過在井筒的不同深度位置實施水力壓裂，借助增加地層裂縫長度來改善氣體流動條件，從而提高產氣量。因此，煤層氣開采中的監測控制主要集中在地層裂縫的監測和控制上，具體是通過監測裂縫的擴展方向確保裂縫的有效擴展。
2、現有技術中中國專利技術專利公開號為cn109252847b提出了水和低溫流體交替壓裂控制煤層裂縫擴展的方法及裝置，該方法旨在解決水力裂縫容易沿煤層天然裂隙擴展，但主要集中在井筒附近，難以對遠處煤層進行有效壓裂，導致儲層改造范圍較小的問題，具體通過向煤層氣井內注水進行水壓裂形成沿天然裂隙擴展的人工裂縫，然后向煤層氣井內注入低溫流體，借助低溫水結冰產生的膨脹力擴大已有裂縫，產生一條沿地層最大主地應力方向擴展的人工主裂縫，由此通過水和低溫流體交替壓裂來實現分段冰凍煤層，從而控制人工裂縫走向，提高裂縫擴展速率，在該專利技術中雖然低溫流體有助于提高裂縫擴展速率，但由于缺乏具體的數據支持，無法在實際操作中獲取精確的優化參數，這導致裂縫擴展效果的預測難度增加，容易因盲目增加低溫流體的注入速率而造成資源浪費，此外該專利技術依賴于煤層中存在的天然裂隙，對于不存在天然裂隙的煤層，該方法無法有效控制裂縫的走向，限制了應用范圍。
3、另有中國專利技術專利公開號為cn
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本申請提供了一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，通過針對不存在天然裂隙的煤層利用壓裂模擬獲取裂縫擴展方向與巖石微觀結構之間的關聯，實現對煤層壓裂控制的精確優化。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，包括：巖樣采集模塊，用于從目標煤層內進行巖樣采集。
3、巖樣微觀結構檢測模塊，用于對采集的巖樣進行天然裂隙檢測，由此剔除存在天然裂隙的巖樣，將保留下的巖樣作為可用巖樣，并對可用巖樣進行微觀結構檢測得到微觀結構分布特征。
4、巖樣分組模塊，用于將可用巖樣依據微觀結構檢測分組形成若干巖樣組，并獲取各巖樣組對應的微觀結構分布特征。
5、巖樣壓裂模擬模塊，用于對各巖樣組進行射孔操作，并利用伺服電機對各巖樣組施加不同應力方向的同等應力，之后啟用水力伺服泵壓將壓裂液注入各巖樣組的射孔中進行水力壓裂，與此同時進行注入壓力監測，據此識別水力壓裂是否完成，當水力壓裂完成后將低溫流體通過射孔注入巖樣中，進而在注入過程中進行注入速率控制監測。
6、裂縫擴展監測模塊，用于在低溫流體壓裂過程中進行裂縫擴展監測得到裂縫擴展方向和裂縫擴展速率。
7、裂縫擴展關聯模塊，用于將各巖樣組中每個巖樣的裂縫擴展方向與巖樣應力施加方向進行關聯，同時將裂縫擴展速率與注入速率進行關聯，綜合得到裂縫擴展關聯信息。
8、煤層壓裂控制模塊，用于基于裂縫擴展關聯信息進行實際煤層壓裂控制。
9、相較于現有技術，本專利技術的有益效果如下：1、本專利技術通過從目標煤層采集巖樣，并對采集的巖樣進行微觀結構檢測，剔除存在天然裂隙的巖樣，之后利用伺服電機對巖樣施加不同方向的同等應力進行壓裂模擬，并在壓裂模擬后進行裂縫擴展監測，由此通過將巖樣的裂縫擴展方向與應力施加方向進行關聯，獲取巖樣對應的裂縫擴展主導微觀結構分布特征，最大限度地深化了對裂縫擴展機制的理解，增加了裂縫擴展方向的明確性，有利于在無天然裂隙的煤層中進行壓裂作業時優化裂縫擴展效果，提高壓裂的精確性和有效性。
10、2、本專利技術對巖樣進行壓裂模擬時首先進行水壓裂，隨后注入低溫流體進行低溫壓裂，在此過程中實時監測注入速率和裂縫擴展速率，并將注入速率與裂縫擴展速率進行關聯，以確定理想注入速率和臨界注入速率。將這些優化參數應用于實際煤層氣壓裂控制中，能夠有效避免低溫流體的過度注入造成的資源浪費，從而在實現有效壓裂的同時降低成本，具有較高的實用價值。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述巖樣組參見下述分組過程：
3.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述對各巖樣組進行射孔操作實施如下：
4.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述識別水力壓裂是否完成參見下述過程：
5.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述注入速率控制監測如下操作：
6.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述巖樣壓裂模擬模塊中還包括下述操作：
7.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述將各巖樣組中每個巖樣的裂縫擴展方向與巖樣應力施加方向進行關聯如下過程：
8.如權利要求5所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述將裂縫擴展速率與注入速率進行關聯實施如下：
9.如權利要
10.如權利要求8所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述基于裂縫擴展關聯信息進行實際煤層壓裂控制還包括下述過程：
...【技術特征摘要】
1.一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述巖樣組參見下述分組過程：
3.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述對各巖樣組進行射孔操作實施如下：
4.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述識別水力壓裂是否完成參見下述過程：
5.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在于：所述注入速率控制監測如下操作：
6.如權利要求1所述的一種煤層氣開采分段壓裂智能監測控制系統，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顏智華，陶斤金，陳捷，姜秉仁，胡海洋，梁龍軍，朱家偉，
申請(專利權)人：貴州省煤層氣頁巖氣工程技術研究中心，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。