CN104005748B - 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法 - Google Patents

用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104005748B
CN104005748B CN201410215418.4A CN201410215418A CN104005748B CN 104005748 B CN104005748 B CN 104005748B CN 201410215418 A CN201410215418 A CN 201410215418A CN 104005748 B CN104005748 B CN 104005748B
Authority
CN
China
Prior art keywords
exploitation
gas
hydrolytic enzyme
blasting
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410215418.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104005748A (zh
Inventor
樊栓狮
孙超
郎雪梅
王燕鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201410215418.4A priority Critical patent/CN104005748B/zh
Publication of CN104005748A publication Critical patent/CN104005748A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104005748B publication Critical patent/CN104005748B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其步骤为：钻生产井至油气储层，固井后对生产层射孔或钻孔得到膨胀孔；将由生物降解膜包裹的爆破剂投入井中，由水解酶溶液夹带至膨胀孔中；生物降解膜在水解酶的作用下水解后释放出爆破剂，爆破剂与水反应后体积不断膨胀产生膨胀压持续压裂储层形成裂缝；重复压裂1~2次，依靠膨胀应力扩张裂缝，延伸出新的裂缝，使裂缝成为贯通的裂缝网络。本发明所用爆破材料为环保型的非爆炸危险品，购买、运输、保管安全可靠，使用方便，采用本发明进行油气储层压裂改造时，一次压裂作用时间长，做功效率高，重复压裂可形成贯通的裂缝网络通道，压裂效果好，压裂成本低，适用范围广。

Description

用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法
技术领域
本发明涉及油气开采领域，具体涉及用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法。
背景技术
目前，页岩气等低渗透油气在全球油气资源领域异军突起，形成勘探开发的新亮点。实现低渗透油气商业规模的开发利用，主要是提高其产气量和采收率才能降低生产成本，其瓶颈就在于压裂技术。发明专利CN102168543B、CN102877823A及CN103161434A公开的技术方案均利用了爆破原理对油气储层进行改造以增加油气采收率，与水力压裂相比，该压裂方法工艺简单且高效，并可大幅减少压裂液和砂的使用，因而成本更低。但以上技术方案采用的是常规的炸药爆破方式，使用安全性差，且存在升压时间短(通常为微秒级)及峰值压力过高(可达7000Mpa左右)等问题，容易超过岩石的屈服应力并破坏井眼，进而形成岩石压实带，使得压裂效果受限，适用范围窄。基于此，有必要发明一种全新的爆破压裂技术，以解决现有爆破压裂技术使用安全性差、压裂效果受限、以及适用范围窄的问题。
发明内容
本发明为了解决现有爆破压裂技术适用范围窄、使用安全性差、以及压裂效果受限的问题，提供了用于页岩气等低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法。
本发明是采用如下技术方案实现的:
用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，包括如下步骤：
(1)钻生产井至油气储层，固井后对生产层射孔或钻孔得到膨胀孔；
(2)将由生物降解膜包裹的爆破剂投入井中，由水解酶溶液夹带至膨胀孔中；
(3)生物降解膜在水解酶的作用下完全水解后释放出爆破剂，爆破剂与水反应后体积不断膨胀产生膨胀压持续压裂储层形成裂缝；
(4)重复步骤(2)和步骤(3)对裂缝再压裂1～2次，依靠膨胀应力扩张旧的裂缝，并延伸出新的裂缝，使裂缝发展成为贯通的裂缝网络。
进一步地，所述生产井为垂直井或水平井。
进一步地，所述生物降解膜为聚乳酸/聚乙烯醇复合膜或淀粉/聚乙烯醇复合膜。
进一步地，所述爆破剂包括石灰系爆破剂、氧化镁系爆破剂或钙矾石系爆破剂中的一种以上。
进一步地，所述水解酶溶液中混有支撑剂，用于支撑裂缝使其保持张开，所述支撑剂包括石英砂、树脂包层砂或陶粒支撑剂中的一种以上。
进一步地，所述水解酶溶液中溶剂为水，溶质为水解酶；所述水解酶包括酯酶、蛋白酶K或α-淀粉酶。
进一步地，步骤(3)中，当生物降解膜为聚乳酸/聚乙烯醇复合膜时，所述水解酶为酯酶和蛋白酶K；当生物降解膜为淀粉/聚乙烯醇复合膜时，所述水解酶为α-淀粉酶。
进一步地，所述膨胀孔直径为20～100mm，优选为50mm，孔深可为0.2～1.5m，优选为0.8m。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、施工简单且安全环保。本发明所用到的爆破剂、生物降解膜及水解酶均为市售产品，且均为非爆炸危险品，施工时不需要雷管炸药，不需要爆破等特殊工种，无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证，购买、运输、使用安全方便，且对地层污染很小。
2、压裂效果好、成本低。本发明采用静态爆破原理对油气储层进行压裂，依靠爆破剂的水化反应持续产生对储层的张应力,经历出现裂缝、裂缝传播、裂缝扩大三个过程，使裂缝由孔的内壁开始不断扩散延伸出许多新的裂缝，压裂作用时间长，做功效率高，能保证裂缝系统的连续性和有效性，降低了压裂成本。
3、适用范围广。本发明可用于对页岩气、煤层气、致密砂岩气、碳酸岩气等多种低渗透油气田进行压裂以提高其渗透率，不仅可用于路面，更可用于水上，并能同时适用于水平井和垂直井两种开采方式。
附图说明
图1为本发明的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破水平井压裂方法的示意图。
图2为本发明的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破垂直井压裂方法的示意图。
图3为生物降解膜包裹的爆破剂的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1：
某页岩气储层，埋深2000米，厚度20米。如图1和图3所示，其中1为水平井部分井段，2为页岩气储层，3为膨胀孔，4为生物降解膜包裹的爆破剂，5为水解酶溶液，6为裂缝；13为生物降解膜，14为爆破剂。沿着地层最小主应力方位钻水平井至页岩气储层2，固井后按照20孔/米对生产层射孔得到膨胀孔3，膨胀孔直径可为20～100mm，孔深可为0.2～1.5m。将由生物降解膜包裹的爆破剂4投入井中，由水解酶溶液5夹带至膨胀孔3中，包裹后的爆破剂5直径约为5mm，每孔中装填爆破剂5约1.6kg，溶液6水解酶用量为0.05kg/m3，生物降解膜13在水解酶的作用下完全水解后释放出爆破剂14，爆破剂14与水反应后体积不断膨胀产生膨胀压持续压裂储层形成裂缝6，裂缝在陶粒支撑剂的作用下保持张开。重复压裂1～2次，依靠膨胀应力扩张旧的裂缝，并延伸出新的裂缝，使裂缝发展成为贯通的裂缝网络。作为本发明的一种具体实施例，生物降解膜采用colines公司生产的聚乳酸/聚乙烯醇复合膜，其有非常高的力学性能，可以防止在运输爆破剂过程中水压和岩石壁将其破坏；静态爆破剂采用四川省珙县建洪化工厂的超力牌静态爆破剂，其产生的最大膨胀应力为122MPa，反应时间可在10min左右，适用温度范围为-15～60℃；水解酶采用北京斯百汇生物科技有限公司生产的高活性蛋白酶K，其活性在20～60℃之间都可保持在80％以上。
实施例2：
如图2所示，某煤层气储层埋深1500米，厚度30米。如图2和图3所示，7为垂直井部分井段，8为煤层气储层，9为膨胀孔，10为生物降解膜包裹的爆破剂，11为水解酶溶液，12为裂缝；13为生物降解膜，14为爆破剂。钻垂直井至煤层气储层8，固井后按照15孔/米对生产层水平钻孔得到膨胀孔，膨胀孔直径可为20～100mm，孔深可为0.2～1.5m。将生物降解膜包裹的爆破剂10投入井中，由水解酶的溶液11夹带至膨胀孔9中，生物降解膜包裹的爆破剂10直径约为5mm，每孔中装填爆破剂5约2kg，水解酶溶液11水解酶用量为0.06kg/m3，生物降解膜13在水解酶的作用下完全水解后释放出爆破剂14，爆破剂14与水反应后体积不断膨胀产生膨胀压持续压裂储层形成裂缝12，裂缝在陶粒支撑剂的作用下保持张开。重复压裂1～2次，依靠膨胀应力扩张旧的裂缝，并延伸出新的裂缝，使裂缝发展成为贯通的裂缝网络。作为本发明的一种具体实施例，生物降解膜采用成都新柯力化工科技有限公司生产的淀粉/PVA复合膜，其有非常高的力学性能，可以防止在运输爆破剂过程中水压和岩石壁将其破坏；静态爆破剂采用四川省珙县建洪化工厂的超力牌静态爆破剂，其产生的最大膨胀应力为122MPa，反应时间可在10min左右，适用温度范围为-15～60℃；水解酶采用上海丹尼悦生物科技有限公司生产的高活性α-淀粉酶，其活性在30～70℃之间都可保持在80％以上。
应当理解，以上借助优化实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，都应当视为属于本发明提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）钻生产井至油气储层，固井后对生产层射孔或钻孔得到膨胀孔；
（2）将由生物降解膜包裹的爆破剂投入生产井中，由水解酶溶液夹带至膨胀孔中；
（3）生物降解膜在水解酶的作用下完全水解后释放出爆破剂，爆破剂与水反应后体积不断膨胀产生膨胀应力持续压裂油气储层形成裂缝；
（4）重复步骤（2）和步骤（3）对裂缝再压裂1~2次，依靠膨胀应力扩张旧的裂缝，并延伸出新的裂缝，使裂缝发展成为贯通的裂缝网络。
2.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述生产井为垂直井或水平井。
3.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述生物降解膜为聚乳酸/聚乙烯醇复合膜或淀粉/聚乙烯醇复合膜。
4.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述爆破剂包括石灰系爆破剂、氧化镁系爆破剂或钙矾石系爆破剂中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述水解酶溶液中混有支撑剂；所述支撑剂包括石英砂、树脂包层砂或陶粒支撑剂中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述水解酶溶液中溶剂为水，溶质为水解酶；所述水解酶包括酯酶、蛋白酶K或α-淀粉酶。
7.根据权利要求1或3或6所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，步骤（3）中，当生物降解膜为聚乳酸/聚乙烯醇复合膜时，所述水解酶为酯酶或蛋白酶K；当生物降解膜为淀粉/聚乙烯醇复合膜时，所述水解酶为α-淀粉酶。
8.根据权利要求1所述的用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法，其特征在于，所述膨胀孔直径为20~100mm，孔深为0.2~1.5m。
CN201410215418.4A 2014-05-21 2014-05-21 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法 Active CN104005748B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410215418.4A CN104005748B (zh) 2014-05-21 2014-05-21 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410215418.4A CN104005748B (zh) 2014-05-21 2014-05-21 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104005748A CN104005748A (zh) 2014-08-27
CN104005748B true CN104005748B (zh) 2016-06-29

Family

ID=51366621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410215418.4A Active CN104005748B (zh) 2014-05-21 2014-05-21 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104005748B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105623641B (zh) * 2016-01-04 2018-06-29 钦州学院 页岩气开采用环保无毒支撑颗粒料及其制备方法
CN105647503B (zh) * 2016-01-04 2018-06-29 钦州学院 页岩气开采用纳米颗粒静态爆破剂及其制造方法
CN109025945B (zh) * 2018-06-25 2021-01-01 中国石油天然气股份有限公司 一种致密油气储层二次压裂的方法和应用
CN112502684B (zh) * 2020-12-08 2022-12-23 中国石油天然气集团有限公司 油气储层改造工艺及造复杂裂缝的方法和自爆炸式支撑剂
CN113338888B (zh) * 2021-07-05 2022-05-13 中国矿业大学 一种水平分支井燃爆压裂促进竖井页岩气开采的方法
CN115030700B (zh) * 2022-04-26 2023-04-18 安徽理工大学 一种利用煤层气致裂油气储层的油气抽采系统
CN115875004B (zh) * 2023-02-23 2023-05-09 陕西中立合创能源科技有限责任公司 一种油气井提高抗盐耐温性能的压裂方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7867613B2 (en) * 2005-02-04 2011-01-11 Oxane Materials, Inc. Composition and method for making a proppant
US20130048282A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 David M. Adams Fracturing Process to Enhance Propping Agent Distribution to Maximize Connectivity Between the Formation and the Wellbore
CN103161434A (zh) * 2013-04-07 2013-06-19 赵万福 一种页岩气等低渗透油气藏开采方法
CN103602330B (zh) * 2013-12-09 2016-04-27 中国石油大学(华东) 一种用于页岩体积压裂的纤维复合清水压裂液
CN103773355B (zh) * 2014-01-15 2017-05-24 成都新柯力化工科技有限公司 一种页岩气开采压裂支撑剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104005748A (zh) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104005748B (zh) 用于页岩气低渗透油气藏开采的静态爆破压裂方法
CA2854572C (en) A method for fracturing subterranean rock
CN103867166B (zh) 一种超临界二氧化碳高压射流解堵增渗的方法
CN105370256B (zh) 一种分段预裂提高低透气性煤层高压注水湿润半径的方法
CN103233768B (zh) 一种井下煤层水平钻孔分段压裂卸压方法
CN103975039A (zh) 通过注入包封的纳米反应物在致密地层中形成人工最佳钻探点
CN104763427B (zh) 一种超临界co2预裂煤矿厚硬难垮顶板的方法
CN105114117A (zh) 一种基于膨胀材料的瓦斯抽采方法
WO2013182082A1 (zh) 页岩气开采的气动脆裂法与设备
CN105003296A (zh) 一种处理低透气性煤层瓦斯排放的方法
US9366125B2 (en) Carbonate based slurry fracturing using solid acid for unconventional reservoirs
CN105178933A (zh) 环保型井下压裂地层装置
CN110306961A (zh) 一种沿煤层顶板底板水平井钻井分段压裂方法
CN113216962B (zh) 超声活化压裂液的协同增透促解吸实验系统及增透促解吸实验方法
CN107387049B (zh) 重复压裂方法及系统
CN111173480B (zh) 一种天然气水合物开采方法
CN105863595A (zh) 一种全程暂堵压裂方法及其应用
CN105201483A (zh) 环保型井下压裂地层方法
EP2666958A1 (en) Method of fraccing a well
CN104612649A (zh) 低压低渗透储层煤层气井化学增透压裂增透增产方法及其设备
CN114718539A (zh) 一种多轮次甲烷层内原位燃爆压裂方法
CN106382108A (zh) 基于co2气相压裂技术的油气井压裂和解堵增产方法
Cheng et al. Stress relief and stimulation of coal reservoir by hydraulic slotting
CN109598029B (zh) 一种应用于高瓦斯煤巷co2高压气体致裂的设计方法
CN203856451U (zh) 一种开采冻土区天然气水合物的装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant