CN106121613B - 一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤层气井暂堵转向压裂工艺方法，该方法采用在单层压裂过程中加入组合暂堵材料，通过炮眼和缝口后在裂缝的端部进行暂堵，迫使压裂液在井筒内转向；该组合暂堵材料为低温下可降解聚酯暂堵材料，该低温下可降解聚酯暂堵材料在压裂过程中当清水作为压裂液将新裂缝压开后泵入井筒，最后在形成转向的纵向裂缝后随着循环液而降解。本发明的有益效果为：该压裂工艺方法能够使压裂液在煤层气井的井筒内转向，提高纵向裂缝覆盖率和改造范围，从而提高采收率；且该压裂工艺不会影响到后期暂堵剂的降解。

Description

一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法

【技术领域】

本发明涉及一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法，属于煤层气开采技术领域。

【背景技术】

煤层气作为一种非常规能源，在中国为一种极关键的新型洁净能源。近年来，世界能源日趋紧张，煤层气受到越来越多的国内企业重视，但目前国内煤层气开发进展缓慢，尤其贵州煤层气资源。贵州黔西北地区多薄煤层的特点使得煤层气勘探开发生产过程极为复杂，尤其是在压裂改造方面的挑战更为显著。作为开发煤层气井主要环节之一，拓展压裂改造方面的新颖理念是寻求煤层气产量突破的重要使命。

常规井压裂一般用的是胍胶压裂液，经交联后液体粘度极高，可以到1000cP，如此高粘液体可以很容易在纵向上波及各个射孔段或层位。在煤层气压裂由于为了保护煤层，不让后期煤层气从煤层表面降解时受到影响，故不能用胍胶。

而且煤层结构和常规油气度压裂液进行压裂，裂缝一差别很大。煤层比较松软，而且是以割理(Cleat)结构或是裂缝结构为主。即使采用低粘度的压裂液，裂缝一旦形成后，液体会沿着割理内游走，加上液体粘度低，井浅(<1000m),覆盖或垂直应力低，较容易形成水平形态裂缝，和常规的垂直裂缝不一样，这样裂缝很难在纵向上全覆盖。

而裂缝转向工艺在国内大多用于井深较深的常规及非常规油气井，因为一般的暂堵剂必须在至少60℃以上才能溶解，而煤层气井一般井深都在1000m以下，井下温度在20℃左右，必需选用特殊的低温降解的暂堵材料。

综上所述，针对煤层气的突出特点，亟待提出一种合理的能够增产的压裂工艺，创造煤层气压裂新工艺、新理念。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法，该压裂工艺方法能够使压裂液在煤层气井的井筒内转向，提高纵向裂缝覆盖率和改造范围，从而提高采收率；且该压裂工艺不会影响到后期暂堵剂的降解。

为实现上述目的，本发明采用在单层压裂过程中加入组合暂堵材料，通过炮眼和缝口后在裂缝的端部进行暂堵，迫使压裂液在井筒内转向，提高裂缝覆盖率和改造范围，具体应用本工艺的方案如下。

本发明提供的工艺方案是：一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法，包括以下工艺步骤：

S1，使用清水作为压裂液以0.6-1.0m³每分钟排量替挤井筒中的液体；

S2，以8.0-12.0m³每分钟的排量注入前置液到井筒内，在煤层内形成主裂缝；

S3，对步骤S2中形成的主裂缝采用阶梯式注入加砂液；加砂比依次分别是3％、5％、10％和15％；

S4，在地面设备的不同位置处备好并加入不同大小及形状的低温下可降解聚酯暂堵材料；

S5，将S4中配置好的低温下可降解聚酯暂堵材料注入到井筒内，低温下可降解聚酯暂堵材料逐渐进入到井筒及缝口中形成桥堵；

S6，再注入一定量的前置液，S5形成的桥堵使得前置液转向其他孔眼，形成新的裂缝；

S7，对S6中形成的新裂缝内注入加砂液，加砂比依次分别是3％、5％、10％和15％；

S8，用清水对携砂液顶替到最上边的孔眼，停止泵注；

S9，开泵排出井筒中的加砂液和清水，随着排液和抽吸过程，缝内的低温下可降解聚酯暂堵材料可完全溶解后排出。

需要说明的是，步骤4中所述的低温下可降解聚酯暂堵材料为北京科麦仕油田化学剂技术有限公司的聚酯可水溶材料。

进一步地，将所述煤层气井暂堵转向压裂工艺方法应用到多煤层组合压裂中，可在纵向剖面动用新层，更好地改善气藏产出剖面。

所述低温下可降解聚酯暂堵材料，为一种高强度的裂缝堵剂封堵开启的裂缝，当堵剂泵入井筒内后有选择性的进入并封堵刚开启裂缝，但不能渗入地层孔隙而堵塞岩石孔隙，同时在井筒周围能够有效地封堵射孔孔眼，使得纵向剖面的新层启动，达到分层压裂的效果。

本发明的有益效果是：低温下可降解聚酯暂堵材料具有封堵能力强，可保证对裂缝的有效封堵，增加暂堵后转向形成新裂缝的可能性；暂堵材料在1000m的地层温度下可彻底降解，对地层及裂缝无伤害，压裂后人工裂缝和井筒连通性好；本发明中的压裂液采用清水，避免了高粘度的压裂液造成难以降解而降低空隙的通透性；而将压裂液是清水以及暂堵剂是低温下可降解聚酯暂堵材料的方案结合到一起就产生了突出的实质性特点以及具有易于降解能够试用到浅层煤层气低温条件下也可降解的显著进步。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、工艺方案和优点更加清楚，下面将对本发明的工艺方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通工艺人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法，包括以下工艺步骤：

S1，使用清水作为压裂液以0.6-1.0m³每分钟排量替挤井筒中的液体；

S2，以8.0-12.0m³每分钟的排量注入前置液到井筒内，在煤层内形成主裂缝；

S3，对步骤S2中形成的主裂缝采用阶梯式注入加砂液；加砂比依次分别是3％、5％、10％和15％；

S4，在地面设备的不同位置处备好并加入不同大小及形状的低温下可降解聚酯暂堵材料；

S5，将S4中配置好的低温下可降解聚酯暂堵材料注入到井筒内，低温下可降解聚酯暂堵材料逐渐进入到井筒及缝口中形成桥堵；

S6，再注入一定量的前置液，S5形成的桥堵使得前置液转向其他孔眼，形成新的裂缝；

S7，对S6中形成的新裂缝内注入加砂液，加砂比依次分别是3％、5％、10％和15％；

S8，用清水对携砂液顶替到最上边的孔眼，停止泵注；

S9，开泵排出井筒中的加砂液和清水，随着排液和抽吸过程，缝内的低温下可降解聚酯暂堵材料可完全溶解后排出。

需要说明的是，步骤4中所述的低温下可降解聚酯暂堵材料为北京科麦仕油田化学剂技术有限公司的聚酯可水溶材料。

进一步地，将所述煤层气井暂堵转向压裂工艺方法应用到多煤层组合压裂中，可在纵向剖面动用新层，更好地改善气藏产出剖面。

所述低温下可降解聚酯暂堵材料，为一种高强度的裂缝堵剂封堵开启的裂缝，当堵剂泵入井筒内后有选择性的进入并封堵刚开启裂缝，但不能渗入地层孔隙而堵塞岩石孔隙，同时在井筒周围能够有效地封堵射孔孔眼，使得纵向剖面的新层启动，达到分层压裂的效果。

本发明中使用的低温下可降解聚酯暂堵材料具有封堵能力强，可保证对裂缝的有效封堵，增加暂堵后转向形成新裂缝的可能性；暂堵材料在1000m的地层温度下可彻底降解，对地层及裂缝无伤害，压裂后人工裂缝和井筒连通性好；本发明中的压裂液采用清水，避免了高粘度的压裂液造成难以降解而降低空隙的通透性；而将压裂液是清水以及暂堵剂是低温下可降解聚酯暂堵材料的方案结合到一起就产生了突出的实质性特点以及具有易于降解能够试用到浅层煤层气低温条件下也可降解的显著进步。

同时，鉴于此项目是针对煤层气直井进行改造，因此预期形成煤层气井直井改造工艺，力争形成国内煤层气直井改造工艺标准，该项标准将在国际上也处于领先地位。该工艺必将成为未来中国煤层气清洁高效开发的主流新工艺，对中国的煤层气开发具有非常重大的意义。

该项工艺在煤层气改造的应用具有现场作业简单、波及范围广、地层适应性强、成本低等工艺优势，使多煤系煤层气的勘探评价及开发可以得到突破。在运用该项工艺提高单井产量的同时，也降低了施工成本，提高了单井经济效益，满足国家能源需求。

目前裂缝层间转向在煤气层的应用在国内外均属于空白，尚无具体工艺标准。如若该项工艺试验成功，必定将使煤层气开采工艺有革命性的飞跃。

本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域普通工艺人员在本发明的启示下都可得出其他各种工艺步骤，但不论在其形式上作任何不具有创造性的变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种煤层气井井筒内暂堵转向压裂工艺方法，其特征在于，包括以下工艺步骤:

S1，使用清水作为压裂液以0.6-1.0m³每分钟排量替挤井筒中的液体；

S2，以8.0-12.0m³每分钟的排量注入前置液到井筒内，在煤层内形成主裂缝；

S3，对步骤S2中形成的主裂缝采用阶梯式注入加砂液；加砂比依次分别是3％,,5％,10％和15％:

S4，在地面设备的不同位置处备好并加入不同大小及形状的低温下可降解聚酯暂堵材料；

S5，将S4中配置好的低温下可降解聚酯暂堵材料注入到井筒内，低温下可降解聚酯暂堵材料逐渐进入到井筒及缝口中形成桥堵；

S6，再注入一定量的前置液，S5形成的桥堵使得前置液转向其他孔眼，形成新的裂缝；

S7，对S6中形成的新裂缝内注入加砂液，加砂比依次分别是3％，5％,10％和15％；

S8，用清水对携砂液顶替到最上边的孔眼，停止泵注；

S9，开泵排出井筒中的加砂液和清水，随着排液和抽吸过程，缝内的低温下可降解聚酯暂堵材料可完全溶解后排出。