CN103627381B - 用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵1—5%,氯化钾1—5%,余量为水。本发明降低了压裂液滤失,减小对地层的污染,且由于返排液在地面直接回收,可防止地表污染;返排液回收,降低了用水量;返排液经地面处理后即可再次利用。

Description

用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液
技术领域
本发明涉及一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,主要用于气井单井或丛式井组压裂液循环利用增产改造作业。
背景技术
对于低渗透天然气井,压裂增产改造是获取工业产能的有效方法和手段,通过压裂液携带支撑剂铺置于人工裂缝内部,扩大泄流面积,从而实现气井增产。
现有技术中,《天然气工业》2001年S1期公开了鄂北上古生界致密砂岩气藏压裂工艺技术研究及应用,针对储层低渗特点,进行了优化压裂液配方、延迟交联技术、破胶剂浓度阶梯形逐渐增大的加入方法的研究,筛选优化了适合本地区使用的压裂液体系。针对储层低压特点,采用压裂时伴注液氮的方法加快压裂液的返排。同时为提高压裂施工水平,最大限度改善压裂效果,采取了先进的压裂设计软件进行压裂设计、压裂诊断试验和现场优化压裂设计、强制闭合裂缝、现场质量控制等方法。
但目前低渗透气井直井分层压裂/水平井分段压裂常采用羟丙基胍胶压裂液体系,该体系存在的主要问题是施工用水量大,压裂作业成本高;体系残渣量高,存在地层污染,影响增产改造效果;压裂返排液进泥浆池,极易造成地表环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有压裂液存在的上述问题,提供一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液。本发明降低了压裂液滤失,减小对地层的污染,且由于返排液在地面直接回收,可防止地表污染;返排液回收,降低了用水量;返排液经地面处理后即可再次利用。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,其特征在于,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:
稠化剂1—5%,
氯化钾1—5%,
余量为水。
所述一级压裂液在地面常温条件下时,粘度至少为90mPa·s,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度≤10mPa·s。
所述压裂液返排后返排液经地面处理形成二级压裂液,二级压裂液中包括用于调节液体粘度的稠化剂,二级压裂液的粘度至少为90mPa·s。
所述返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,加入稠化剂调节粘度后形成二级压裂液。
所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵。
采用本发明的优点在于:
一、本发明中,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:稠化剂1—5%,氯化钾1—5%,余量为水,降低了压裂液滤失,减小对地层的污染。
二、本发明中,一级压裂液在地面常温条件下(25℃)时粘度90mPa·s,携砂能力良好,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度10mPa·s,有利于压裂液返排。
三、本发明中,返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,可加入稠化剂后形成二级压裂液循环利用,由于返排液在地面直接回收至储液罐,防止地表污染;返排液回收,降低了用水量;返排液经地面处理后仅需加入稠化剂即可再次利用,降低施工作业成本,理论上该技术可实现无限次压裂作业。
四、本发明中,所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵,保证了一级压裂液在地面常温条件下(25℃)时粘度90mPa·s,携砂能力良好,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度10mPa·s,且也便于对二级压裂液的粘度调节。
具体实施方式
实施例1
一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:
稠化剂1%,
氯化钾1%,
余量为水。
本实施例中,所述一级压裂液在地面常温条件下时,粘度至少为90mPa·s,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度≤10mPa·s。
本实施例中,所述压裂液返排后返排液经地面处理形成二级压裂液,二级压裂液中包括用于调节液体粘度的稠化剂,二级压裂液的粘度至少为90mPa·s。
本实施例中,所述返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,加入稠化剂调节粘度后形成二级压裂液。
本实施例中,所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵,此为最佳方式,但并不局限于此。
实施例2
一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:
稠化剂5%,
氯化钾5%,
余量为水。
本实施例中,所述一级压裂液在地面常温条件下时,粘度至少为90mPa·s,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度≤10mPa·s。
本实施例中,所述压裂液返排后返排液经地面处理形成二级压裂液,二级压裂液中包括用于调节液体粘度的稠化剂,二级压裂液的粘度至少为90mPa·s。
本实施例中,所述返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,加入稠化剂调节粘度后形成二级压裂液。
本实施例中,所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵。
实施例3
一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:
稠化剂2%,
氯化钾2%,
余量为水。
本实施例中,所述一级压裂液在地面常温条件下时,粘度至少为90mPa·s,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度≤10mPa·s。
本实施例中,所述压裂液返排后返排液经地面处理形成二级压裂液,二级压裂液中包括用于调节液体粘度的稠化剂,二级压裂液的粘度至少为90mPa·s。
本实施例中,所述返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,加入稠化剂调节粘度后形成二级压裂液。
本实施例中,所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵。
实施例4
可循环利用的压裂液的液体粘度可随温度变化,是由2%氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵C23H48O2NCl和2%KCl和96%H2O组成的混合物。该压裂液(初次利用称为一级压裂液)在地面常温条件下(25℃)时粘度90mPa·s,携砂能力良好,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度10mPa·s,有利于压裂液返排,返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,可加入少量稠化剂后形成二级压裂液循环利用。
采用本发明中的压裂液的压裂工艺,在前置液阶段将降滤失剂(粒径为20-500μm的碳酸钙颗粒)与可循环利用压裂液在地面均匀混合后注入地层,比例为质量比1%降滤失剂与99%可循环压裂液,降低液体在地层中的滤失,有效提高液体造缝效率,随后将支撑剂与可循环利用压裂液在地面均匀混合后注入地层(支撑剂与可循环利用压裂液的混合质量比例为10-45:100,支撑剂可以是石英砂或陶粒),可循环利用压裂液被地层加热迅速降粘,通过控制放喷使裂缝闭合,依靠地层能量返排至地面。经处理后进入储液罐,加入少量稠化剂恢复液体粘度,形成二级压裂液循环利用。
实施例5
本实施例对本发明中的压裂液的压裂工艺进行说明。
压裂工艺具体包括如下步骤:
第一步:将降滤失剂与可循环利用压裂液在地面均匀混合后注入地层造缝;
第二步:进行加砂压裂作业;
第三步:压裂作业加砂结束后待裂缝闭合后控制放喷;
第四步:返排液经除砂、气液分离后进入储液罐;
第五步:对储液罐内液体进行粘度检测,若未达设计要求,继续添加压裂液添加剂至到粘度符合要求为止,且补充降滤失剂到规定的浓度要求;
第六步:进行二次压裂施工,保证液体具有较好的携砂性;
第七步:重复一至六步,完成液体的循环利用。
压裂工艺通过前置液阶段加入降滤失剂控制液体滤失,增加裂缝扩展,随后将支撑剂与可循环利用压裂液在地面均匀混合后输送至地层,可循环利用压裂液被地层加热后迅速降粘,压裂施工结束后通过控制放喷使裂缝闭合,依靠地层能量返排至地面,经处理后进入储液罐,加入少量稠化剂恢复液体粘度,形成二级压裂液循环利用。
通过依靠地面、地层温度变化控制压裂液粘度,实现液体的循环利用;通过前置液阶段加入降滤失剂,增加裂缝扩展,提高返排率和循环利用率;通过控制液体滤失,降低储层污染;通过液体循环利用,防止地表环境污染。

Claims (3)

1.一种用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,其特征在于,一级压裂液由如下重量百分比的组份组成:
稠化剂1—5%,
氯化钾1—5%,
余量为水;
所述的稠化剂为氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基铵;
所述压裂液返排后返排液经地面处理形成二级压裂液,二级压裂液中包括用于调节液体粘度的稠化剂,二级压裂液的粘度至少为90mPa·s。
2.根据权利要求1所述的用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,其特征在于:所述一级压裂液在地面常温条件下时,粘度至少为90mPa·s,当地层温度大于60℃后迅速降粘,100℃时粘度≤10mPa·s。
3.根据权利要求1所述的用于砂岩气藏压裂施工的可循环利用压裂液,其特征在于:所述返排液经地面除砂、气液分离后进入储液罐,在35℃条件下粘度恢复至70mPa·s,加入稠化剂调节粘度后形成二级压裂液。
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