CN105349131A - 一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法。本发明是采用酸性压裂液体系对页岩气储层进行处理；其中，压裂液体系包括两部分组成：第一部分为酸性滑溜水，由下列重量百分比的组分组成：酸0.5～3%、醇0.05～5%、粘土稳定剂0.1～2%、降阻剂0.05～0.5%；最后，由水补齐至100%；第二部分为粘弹性流体，是由降阻剂和水组成，其降阻剂的浓度为1～4%。本发明采用多级泵注程序，充分利用了粘弹性流体和酸液之间的粘度差异造成的粘性指进现象，有效降低酸与岩石的反应速率，延缓了酸液与岩石的反应时间，使未反应的酸液随着压裂缝延伸深入地层，在裂缝壁面形成不均匀的刻蚀形态，从而增加裂缝的导流能力，达到对页岩气藏深度改造的目的。

Description

一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法

技术领域

本发明涉及一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法。

背景技术

页岩气藏储层具有低孔、低渗特征，在页岩气井投产前，需要实施大规模的体积压裂才能达到工业开采价值。不含高分子聚合物的活性水或滑溜水压裂液成本低，对页岩储层伤害小，是目前主要的页岩气储层压裂液。但是，活性水压裂液携砂能力低，支撑剂的搬运距离短。在远离井筒的地层中，绝大部分压开的裂缝只能靠裂缝表面的凹凸不平形成自支撑。投产后，随着地层压力降低、有效应力增大，自支撑缝快速闭合，气井产量递减快。

根据室内矿物分析表明，在国内外绝大部分页岩气藏中，页岩的组成矿物除了黏土、石英和长石外，还含有相当数量的碳酸盐矿物。采用低浓度酸液，可以有效溶解自支撑缝表面的部分碳酸盐矿物，增加自支撑缝的表面粗糙度，从而在远离井筒的地层中增加了自支撑缝的导流能力，提高了体积压裂的增产效果，达到了对页岩进行深度改造的目的。

为了提高页岩气储层的改造规模，压裂液的用量很大，如果用常规的聚丙烯酰胺等聚合物作为降阻剂，成本较高。另外，页岩压裂改造后的返排效率较低，滞留储层的聚合物吸附在页岩中孔隙表面，对储层有一定的伤害。酸性滑溜水不含高分子聚合物，对储层伤害小。对于含一定数量碳酸盐矿物的页岩气储层，采用成本低、返排率高、作用距离远的酸性滑溜水是增产的有效途径。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其能够有效溶解自支撑缝表面的部分碳酸盐矿物，增加自支撑缝的表面粗糙度，从而增加自支撑缝的导流能力。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，该方法是通过采用压裂液体系对页岩气储层进行处理；其中，压裂液体系包括两部分组成：

第一部分为酸性滑溜水，由下列重量百分比的组分组成：

酸0.5～3%

醇0.05～5%

粘土稳定剂0.1～2%

降阻剂0.05～0.5%；

最后，由水补齐至100%；

第二部分为粘弹性流体，是由降阻剂和水组成，其降阻剂的浓度为1～4%。在现场配液方便。在粘弹性液体中的高浓度表面活性剂分子可以形成蠕虫状胶束网络，具有摩擦阻力低、携砂效果好的特点。

进一步地，所述酸为盐酸、有机酸、乳化酸或氢氟酸中的一种或两种以上的混合物。

再进一步地，所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇或丙三醇中的一种或两种以上的混合物。

更进一步地，所述粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵或三氯化铝中的一种或两种以上的混合物。

另外，所述降阻剂为长链脂肪酸盐衍生物所形成的季铵盐与助剂的混合物或甜菜碱型阳离子表面活性剂与助剂的混合物。所述长链脂肪酸衍生物所形成的季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上的混合物。所述甜菜碱型阳离子表面活性剂为十八烷基二甲基甜菜碱或十六烷基二甲基甜菜碱中的一种或两种混合物。所述助剂为水杨酸钠、二甲苯磺酸钠或十六烷基苯磺酸钠中一种或两种以上的混合物。

作为一种优选，所述季铵盐与助剂的配制比例范围为5:7～10：1。

作为另一种优选，所述甜菜碱型阳离子表面活性剂与助剂的配制比例范围为4:5～12:1。

在实际使用时，为了达到深度改造页岩气层的目的，本发明包括所述的酸性滑溜水与粘弹性流体的泵注程序。

所述的泵注程序为：交替注入携砂的粘弹性流体段塞和酸性滑溜水中顶液，或交替注入携砂的酸性滑溜水段塞和粘弹性中顶液。

作为一种优选，在泵注程序中，粘弹性液体作为携砂液，酸性滑溜水作为中顶液。即：交替注入携砂的粘弹性流体段塞和酸性滑溜水中顶液。

作为另一种优选，在泵注程序中，酸性滑溜水作为携砂液，粘弹性液体作为中顶液。即：交替注入携砂的酸性滑溜水段塞和粘弹性中顶液。

本发明具有以下优点及有益效果：

（1）对于含有一定盐酸盐矿物的页岩气储层，本发明可以有效溶解自支撑缝表面的部分碳酸盐矿物，增加自支撑缝的表面粗糙度，从而增加缝隙的导流能力。

（2）本发明充分利用了粘弹性流体和酸液之间的粘度差异造成的粘性指进现象，可以降低酸与岩石的反应速率，延缓了酸液与岩石的反应时间，使未反应的酸液随着延伸的压裂缝深入地层，在裂缝壁面形成不均匀的刻蚀形态，从而增加裂缝的导流能力，达到对页岩气层深度改造的目的。

（3）本发明继承了传统滑溜水压裂液成本低的优点，还能有效弥补滑溜水压裂液体系携砂能力低、网缝导流能力低的缺点。

（4）本发明继承了传统的粘弹性压裂液形成的高导流裂缝的优点，而且本发明中的表面活性剂用量少，大大地节约了压裂液的生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例1

一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其中，酸性滑溜水按以下质量百分比配制而成：盐酸3%、乙二醇和丙三醇任意比例的混合物1.5%、氯化钾2%、降阻剂0.5%、水93%。其中，降阻剂为十六烷基三甲基溴化铵与水杨酸钠以比例5:1制备而成。直接将各原料按比例混合均匀，即得产品（酸性滑溜水）。

十六烷基三甲基溴化铵与水杨酸钠以5:1比例制备浓度为2%的粘弹性液体，作为携砂液。

本发明采用以下方式进行使用：

选择多级注入程序进行注入。多级注入程序为：采用脉冲柱塞式加砂工艺，交替注入3个井筒体积的上述酸性滑溜水段塞和1个井筒体积的粘弹性携砂液段塞。

实施例2

一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其中，酸性滑溜水按以下质量百分比配制而成：甲酸与乙酸任意比例的混合物5%、甲醇1%、氯化钾和氯化铵任意比例的混合物0.1%、降阻剂0.4%、水93.5%。其中，降阻剂为十六烷基二甲基甜菜碱与水杨酸钠以比例8:1制备而成。直接将各原料按比例混合均匀，即得产品（酸性滑溜水）。

十六烷基二甲基甜菜碱与水杨酸钠以8:1的比例制备浓度为3%的粘弹性液体，作为中顶液。

本发明采用以下方式进行使用：

选择多级注入程序进行注入。多级注入程序为：采用脉冲柱塞式加砂工艺，交替注入5个井筒体积的携砂的酸性滑溜水段塞和1个井筒体积的粘弹性中顶液段塞。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，该方法是采用酸性压裂液体系对页岩气储层进行处理；其中，压裂液体系包括两部分组成：

第一部分为酸性滑溜水，由下列重量百分比的组分组成：

酸0.5～3%

醇0.05～5%

粘土稳定剂0.1～2%

降阻剂0.05～0.5%；

最后，由水补齐至100%；

第二部分为粘弹性流体，是由降阻剂和水组成，降阻剂的浓度为1～4%。

2.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，该方法是采用多级泵注程序对页岩气储层进行改造，所述泵注程序是：交替注入携砂的粘弹性流体段塞和酸性滑溜水中顶液，或交替注入携砂的酸性滑溜水段塞和粘弹性中顶液。

3.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，所述酸为盐酸、有机酸、乳化酸或氢氟酸中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇或丙三醇中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，所述粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵或三氯化铝中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，所述降阻剂为长链脂肪酸盐衍生物所形成的季铵盐与助剂的混合物或甜菜碱型阳离子表面活性剂与助剂的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种基于酸性滑溜水的页岩气藏深度改造方法，其特征在于，所述助剂为水杨酸钠、二甲苯磺酸钠或十六烷基苯磺酸钠中一种或两种以上的混合物。