CN103498655B - 微粉砂压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微粉砂压裂方法，具体按照以下步骤实施：按照质量百分比称取：10%-15%的微粉砂或自然砂、0.6%-3%的固沙剂、1%-3%的微生物表面活性剂，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙油内进行造缝驱油。本发明微粉砂压裂方法成本低，又可对油层微孔隙油的进行压裂，而且可完全避免对地层的伤害，从而提高原油总采收率和产油量。

Description

微粉砂压裂方法

技术领域

本发明属于石油地层改造开采工艺技术领域，具体涉及一种微粉砂压裂方法。

背景技术

压裂是一种专业技术，常用于油层改造提高产量。压裂是指采油过程中，利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定黏度的液体挤入油层。当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量（注水井）或产油量（油井）。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液和酸基压裂液5种基本类型。水力压裂就是利用地面压裂车组将一定粘度的液体以足够高的压力和足够大的排量沿井筒注入井中。由于注入速度远远大于油气层的吸收速度，所以多余的液体在井底憋起高压，当压力超过岩石抗张强度后，油气层就会开始破裂形成裂缝。当裂缝延伸一段时间后，继续注入携带有支撑剂的混砂液扩展延伸裂缝，并使之充填支撑剂。施工完成后,由于支撑剂的支撑作用，裂缝不致闭合或至少不完全闭合，因此即可在油气层中形成一条具有足够长度、宽度和高度的填砂裂缝。此裂缝具有很高的渗滤能力，并且扩大了油气水的渗滤面积，故油气可畅流入井，注入水可沿裂缝顺利进入地层，从而达到增产增注的目的。

当前对于超低渗油田的开采最常用的技术是石英砂和陶粒砂压裂开采技术，另外还有核桃壳粉末压裂技术，所用携砂液为瓜尔胶或者为阳离子、非离子、阴离子表活剂组成的无伤害压裂液，这些技术的局限性在于：a：压裂砂不能进入压裂产生的小于压裂砂直径的微孔隙；b：瓜尔胶降解残留造成对地层渗透率伤害；c：携砂液提高了压裂成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种微粉砂压裂方法，解决了现有超低渗油田的开采中存在的压裂砂不能进入压裂产生的小于压裂砂直径的微孔隙、瓜尔胶降解残留造成对地层渗透率伤害和成本高的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种微粉砂压裂方法，具体按照以下步骤实施：按照质量百分比称取：10%-15%的微粉砂或自然砂、0.6%-3%的固沙剂、1%-3%的微生物表面活性剂，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。

本发明的特点还在于，

固沙剂采用聚丙烯酰胺交联剂。

聚丙烯酰胺交联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6%-3%的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰胺，1%-3%的浓度为30%的盐酸，1%-5%的聚合氯化铝，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

聚丙烯酰胺交联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6-3%的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰，1-3%的浓度为20%的硫酸，1-5%的聚合硫酸铁，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

微生物表面活性剂采用羧酸盐或石油磺酸盐。

本发明的有益效果是，

本发明微粉砂压裂方法使用高分子量阳离子聚丙烯酰胺凝胶作为吸附交联剂从而增加微粉砂的附着力，使用原油采出的地层水作为携砂液，这样做成的微粉沙压裂液压入油层微孔隙，成本低，而且可完全避免对地层的伤害，并可避免了微粉砂直接应用于油层驱油造成的吐砂问题，从而提高原油总采收率和产油量。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种微粉砂压裂方法，具体按照以下步骤实施：按照质量百分比称取：10%-15%的微粉砂或自然砂、0.6%-3%的固沙剂、1%-3%的微生物表面活性剂，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。

本发明的固沙剂采用聚丙烯酰胺交联剂；其中聚丙烯酰胺胶联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6%-3%的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰胺，1%-3%的浓度为30%的盐酸，1%-5%的聚合氯化铝，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。或者聚丙烯酰胺交联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6-3%的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰，1-3%的浓度为20%的硫酸，1-5%的聚合硫酸铁，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

微生物表面活性剂采用羧酸盐或石油磺酸盐。

本发明微粉砂压裂方法，可完全避免对地层的伤害，从而提高原油总采收率和产油量的微粉砂压裂方法。本发明的微粉砂，其直径是常规压裂砂的几分之一，是一种烧结的中空砂，为了避免吐砂使用高分子量阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝进行交联。

实施例1

按照质量百分比称取：10%的微粉砂；0.6%的固沙剂；1%的石油磺酸盐；余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。其中固沙剂的组分为0.6%的2000万分子量阳离子聚丙烯酰胺、3%的浓度为30%的盐酸、5%的聚合氯化铝，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

实施例2

按照质量百分比称取：12%的微粉砂，1.5%的固沙剂，3%的羧酸盐，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。其中固沙剂的组分为1%的两性离子聚丙烯酰胺、2%的浓度为20%的硫酸、1%的聚合硫酸铁，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

实施例3

按照质量百分比称取：15%的自然砂，3%的固沙剂，羧酸盐1.5%，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。其中固沙剂的组分为0.6%的2000万分子量阳离子聚丙烯酰胺、1.5%的浓度为20%的工业硫酸、聚合硫酸铁5%，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

实施例4

按照质量百分比称取：10%自然砂、2%的固沙剂，2%的石油磺酸盐，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油。其中固沙剂的组分为3%的两性离子聚丙烯酰胺、1.5%的浓度为30%的盐酸、1%的聚合氯化铝，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100%。

本发明的优点在于，

本发明的压裂液现有的压裂液组分相比，省去了瓜尔豆胶，避免了破胶不完全对地层的堵塞。不存在破胶问题。

微粉砂比例采用10-15%的，因为低于这个范围不易形成连续造缝的高渗透带，易断续形成俗称“包饺子”即一疙瘩一疙瘩；高于这个范围，由于污水的携砂能力有限，易在油管中形成砂堵造成施工失败。固沙剂的作用是把微粉砂胶结在一起，过多造成成本较高，过少胶结效果差。表面活性剂作用是降低油水界面张力，它有一个CMC值，CMC点即是：临界胶束浓度。表示高于此浓度时，表面活性剂，特别是阴离子型表面活性剂，不以单分子形态存在溶液（这里指的是水）中，而是各亲油基聚合而亲水基伸向溶液成为胶束形态，此时溶液的增溶作用达到最大值，超过胶束浓度时增溶作用反而下降。在表面活性剂使用中，CMC点的理论不只是应用于增溶，同时还有双电层作用等。

微粉砂直接应用于油层驱油极易造成吐砂，为了解决这个矛盾，本发明微粉砂压裂方法使用高分子量阳离子聚丙烯酰胺凝胶作为吸附交联剂从而增加微粉砂的附着力，使用原油采出的地层水作为携砂液，这样做成的微粉砂压裂液压入油层微孔隙，成本低，而且可完全避免对地层的伤害，从而提高原油总采收率和产油量。

Claims (3)

1.一种微粉砂压裂方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：按照质量百分比称取：10％-15％的微粉砂、0.6％-3％的固沙剂、1％-3％的羧酸盐或石油磺酸盐，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100％，将以上组分混合组成压裂液，把压裂液压入油层微孔隙内进行造缝驱油，所述的固沙剂采用聚丙烯酰胺交联剂。

2.根据权利要求1所述的微粉砂压裂方法，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺胶联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6％-3％的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰胺，1％-3％的浓度为30％的盐酸，1％-5％的聚合氯化铝，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100％。

3.根据权利要求1所述的微粉砂压裂方法，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺交联剂按照质量百分比由以下组分组成：0.6-3％的高分子阳离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰，1-3％的浓度为20％的硫酸，1-5％的聚合硫酸铁，余量为携砂液，以上各组份的质量百分比之和为100％。