CN104563999A - 低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法 - Google Patents

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刘同吉
冯培文
周文豪
周丹
曹永恒
石玢
贾猛
田林
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Abstract

本发明公开了一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法。该方法是由水力压裂车及液氮泵车把特定的胶液、发泡剂、破胶剂及氮气经高压管汇混合后泵入煤层，本方法具有破胶快且彻底、储层污染小、携砂能力强、滤失量小、返排效果好、压裂裂缝宽等优点，适合低压低渗透煤储层的压裂改造，同时氮气可降低甲烷分压及提高储层渗透率，利于煤层气井瓦斯快速解吸和产气量的提高。

Description

低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法
技术领域
本发明涉及煤层气开发领域，特别是涉及一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法。
背景技术
近年来，低压低渗透煤储层的储层改造技术都不很理想，其改进一直是人们研究的课题。氮气泡沫技术是20世纪70年代以来发展起来的一项压裂技术，与普通压裂技术相比具有携砂能力强，滤失量小，造缝长且宽，地层损害小，返排效果好，可携带煤粉等特点，同时氮气可使瓦斯分压及增加煤层渗透率，利于瓦斯快速解吸和产气量的提高，特别适用于低压力、低渗透和水敏性储层的压裂改造。在低渗透油层压裂改造和煤层气压裂增产中，氮气泡沫压裂工艺在美国应用已经相当普遍，在黑勇士盆地的煤层气开采井中，大多数的施工井都采用氮气泡沫压裂工艺。
国内对氮气泡沫压裂技术研究较晚，先后在油层压裂改造和煤层气压裂增产中尝试应用，效果不错，但所用材料携砂性能不强、储层污染比较大、返排效果不好、施工工艺不全了解，为了更好、更有针对性地应用氮气泡沫压裂工艺，我们从室内实验和工程试验两方面进行了深入的研究，选取出了最佳的压裂液材料，并总结出其施工技术要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法。
为实现上述目的，本发明包括以下步骤：
(a)按压裂设计规模，先配置好胶液的液量，并严格按照胶液配比及质量要求进行配置；
(b)在煤层气井井口将指挥车、液罐车、砂罐车、仪表车、水力压裂车、混砂车、液氮槽车及液氮泵车连接好，连接液氮泵车的三通要尽量远离井口，便于胶液与氮气混合均匀；
(c)按照压裂设计要求进行试压，保证高压管汇没有刺漏；
(d)水力压裂车及液氮泵车以压裂设计要求分别进行泵注胶液、支撑剂及氮气；
(e)压裂结束后要立即放喷返排，煤层裂缝闭合前放喷速度要尽可能的大，但要防止支撑剂带出煤层，裂缝闭合后可快速放喷。
进一步的，氮气排出温度不能低于15℃。
进一步的，氮气泡沫质量要控制在65％-85％。
有益效果为：
本发明的氮气泡沫压裂开采技术，与普通压裂技术相比该技术实现了强携砂能力，最大砂比能达75％，携砂更远，铺砂更厚；滤失量小，氮气泡沫具有对煤层中裂缝及大孔具有封堵作用，几乎没有滤失；造缝长且宽，氮气泡沫液本身具有比较强的能量，可改造出长且宽的裂缝；地层损害小，此种氮气泡沫破胶快且彻底，破胶后的液体与水相差不大，对储层损害很小；返排效果好，氮气泡沫密度低，对煤层压差小且本身具有能量可膨胀，返排率较高，可达80％；可携带煤粉及其他固体颗粒，氮气泡沫返排时仍以泡沫的形式喷出井口，泡沫可携带煤粉及其他固体颗粒至地面；同时氮气可使瓦斯分压及提高煤层的渗透率，利于瓦斯快速解吸和产气量的提高。
附图说明
图1是本发明的设备连接结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法。
本发明包括以下步骤：
(a)按压裂设计规模，先配置好胶液的液量，并严格按照胶液配比及质量要求进行配置；
(b)在煤层气井井口将指挥车、液罐车、砂罐车、仪表车、水力压裂车、混砂车、液氮槽车及液氮泵车连接好，连接液氮泵车的三通要尽量远离井口，便于胶液与氮气混合均匀；
(c)按照压裂设计要求进行试压，保证高压管汇没有刺漏；
(d)水力压裂车及液氮泵车以压裂设计要求分别进行泵注胶液、支撑剂及氮气；
(e)压裂结束后要立即放喷返排，煤层裂缝闭合前放喷速度要尽可能的大，但要防止支撑剂带出煤层，裂缝闭合后可快速放喷。
进一步的，氮气排出温度不能低于15℃。
进一步的，氮气泡沫质量要控制在65％-85％。

Claims (3)

1.一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)按压裂设计规模，先配置好胶液的液量，并严格按照胶液配比及质量要求进行配置；
(b)在煤层气井井口将指挥车、液罐车、砂罐车、仪表车、水力压裂车、混砂车、液氮槽车及液氮泵车连接好，连接液氮泵车的三通要尽量远离井口，便于胶液与氮气混合均匀；
(c)按照压裂设计要求进行试压，保证高压管汇没有刺漏；
(d)水力压裂车及液氮泵车以压裂设计要求分别进行泵注胶液、支撑剂及氮气；
(e)压裂结束后要立即放喷返排，煤层裂缝闭合前放喷速度要尽可能的大，但要防止支撑剂带出煤层，裂缝闭合后可快速放喷。
2.根据权利要求1所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂技术，其特征在于，氮气排出温度不能低于15℃。
3.根据权利要求1所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂技术，其特征在于，氮气泡沫质量要控制在65％-85％。
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