CN102094612A - 煤层气井活性水压裂工艺 - Google Patents

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本发明涉及煤层气开采技术,具体是一种煤层气井活性水压裂工艺。本发明解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题。煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环;(2)试压;(3)试挤;(4)压裂;(5)支撑;(6)放压;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为5-9m3/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式。本发明有效解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题,适用于煤层气开采。

Description

煤层气井活性水压裂工艺
技术领域
本发明涉及煤层气开采技术,具体是一种煤层气井活性水压裂工艺。
背景技术
从我国煤层气发展现状来看,影响中国煤层气开采的主要技术障碍是煤储层的低渗透性;我国多数地区煤层的渗透率较低,通常在0.1-0.001×10                                                μm
Figure 75684DEST_PATH_IMAGE002
,按油气藏渗透率划分储层的标准,煤层属于特低渗储层,这使得通过地面钻井开采时,只能抽取到井旁周围近距离煤层中的煤层气,导致一旦钻孔附近煤层中的气体排尽后,较远处的气体不能大量补充到井中而造成供气衰竭,从而造成产量急剧下降,失去经济意义,所以煤层气井需要进行增产改造。目前提高煤层气产量的主要途径是采用水力压裂技术,水力压裂就是利用液体传导压力的性能,在地面利用高压泵组,以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中,在井底憋起高压,此压力超过储层的地应力和岩石抗张强度时,地层会产生裂缝,由于裂缝扩大了气水流动通道,改变了流动方式,降低了渗流阻力,因而可起到增产作用,然而现有水力压裂技术由于工艺设计不合理,其压裂效果并不理想,起到的增产效果并不明显;基于此,有必要发明一种压裂效果好、能有效提高煤层气产量的水力压裂工艺。 
发明内容
本发明为了解决现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题,提供了一种煤层气井活性水压裂工艺。
本发明是采用如下技术方案实现的:煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为5-9m
Figure 2010105976036100002DEST_PATH_IMAGE003
/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.15~0.3mm的细砂、径粒为0.45~0.9mm的中砂、径粒为0.8~1.2mm的粗砂;其中,细砂的重量比为15%-25%,中砂、粗砂的重量比为75%-85%。
    与现有水力压裂技术相比,本发明所述的煤层气井活性水压裂工艺采用了全新的工艺参数,其通过对压裂液的组分配比、压裂泵的泵注排量、支撑剂的组分配比、以及压裂液的注入方式进行增产改造,不仅大大改善了压裂效果,而且使得煤层气的流动由径向流动变为线性流动,煤层气的导流能力得到提高,流动面积增大,流动阻力大大下降,从而使煤层气的产量大大提高,试验表明,通过采用本发明所述的煤层气井活性水压裂工艺,煤层气的增产幅度可达几倍甚至几十倍。
本发明有效解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题,适用于煤层气开采。
具体实施方式
实施例一
煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为5m
Figure 848337DEST_PATH_IMAGE003
/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.15mm的细砂、径粒为0.45mm的中砂、径粒为0.8mm的粗砂;其中,细砂的重量比为15%,中砂、粗砂的重量比为85%。
实施例二
煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为9m
Figure 215865DEST_PATH_IMAGE003
/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.3mm的细砂、径粒为0.9mm的中砂、径粒为1.2mm的粗砂;其中,细砂的重量比为25%,中砂、粗砂的重量比为75%。
实施例三
煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为8m
Figure 582124DEST_PATH_IMAGE003
/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.2mm的细砂、径粒为0.6mm的中砂、径粒为1.0mm的粗砂;其中,细砂的重量比为20%,中砂、粗砂的重量比为80%。
实施例四
煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为7m/min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.18mm的细砂、径粒为0.7mm的中砂、径粒为1.1mm的粗砂;其中,细砂的重量比为18%,中砂、粗砂的重量比为82%。

Claims (1)

1.一种煤层气井活性水压裂工艺,该工艺是采用如下步骤实现的:(1)循环:用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车,以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况;(2)试压:关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压,保持不刺不漏即为试压合格;(3)试挤:试压合格后,打开井口总闸,用压裂泵将压裂液挤入煤层,直到压力稳定为止,以此检查井下管柱及井下工具是否正常,并掌握煤层的吸水能力;(4)压裂:试挤完成后,用压裂泵向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层形成裂缝;(5)支撑:用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝,使裂缝得到延伸和支撑;(6)放压:支撑完成后,通过钻孔释放井底压力;其特征在于:所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中,压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成,清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000:1:1;所述步骤(4)、(5)中,压裂泵的泵注排量为5-9m                                                /min;压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式;所述步骤(5)中,支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成,三种径粒大小的石英砂分别为:径粒为0.15~0.3mm的细砂、径粒为0.45~0.9mm的中砂、径粒为0.8~1.2mm的粗砂;其中,细砂的重量比为15%-25%,中砂、粗砂的重量比为75%-85%。
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