CN110485985B - 一种提高煤层压裂效果的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高煤层压裂效果的方法，适用于地面钻井领域。将同位素示踪剂与支撑剂均匀搅拌，然后同活性水压裂液、纳基膨润土混合，制备成混合压入物，通过泵车沿着井筒注入到煤层中；分三次注入，并将压缩空气通过注气装置注入到井筒中；在三次注入期间，往井筒投放用于定位追踪的本安型微型探测器和前置放大器；启动同位素示踪剂探测装置，探测支撑剂的位置，若探测结果显示支撑剂已到射孔处，并产生所需裂缝，此时结束工程；若探测结果显示支撑剂未到射孔处，则重复注入，直到工程结束。该方法使煤层中产生裂隙并让裂隙得以贯通，增加导流能力，有效提升了煤层裂缝的贯通性，增加煤层气井的产气能力；且能够定位追踪支撑剂的位置以及裂缝的几何形态。
Description
技术领域
本发明涉及到地面钻井领域，特别涉及到一种提高煤层压裂效果的方法。
背景技术
水力压裂技术被广泛的应用于开发深层的气井中，特别是地面钻井领域。水力压裂施工的成功一定程度上取决于压裂结束后裂缝的孔隙度和导流能力，而支撑剂有平衡地层应力、使缝隙裂开并具有一定导流能力的作用。毫无疑问，支撑剂是影响水力压裂技术实施效果的关键材料之一，因此，需要一种高效、便捷的支撑剂注入方法。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种提高煤层压裂效果的方法，以方便、环保的压缩空气作为推动动力，并辅以同位素示踪剂进行定位追踪，对传统的支撑剂注入进行改良创新。
为实现此方案，所采用的技术方案是：一种提高煤层压裂效果的方法，包括下述步骤：
步骤一：将100-500g同位素示踪剂加入到30-45m3的支撑剂中，并搅拌均匀；
步骤二：将加有同位素示踪剂的支撑剂与220-280m3的活性水压裂液在混砂车中搅拌均匀，并与8-12m3的纳基膨润土混合制备成混合压入物，通过泵车将混合压入物沿着井筒注入到煤层中；
步骤三：当混合压入物注入了三分之一时，此时关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的15-18m3、8MPa的压缩空气通过注气装置注入到井筒中；
步骤四：在井筒中投放用于示踪剂追踪的本安型微型探测器50个；
步骤五：打开泵车，注入三分之一的混合压入物，并关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的18-21m3、10MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤六：在井筒中投放15个用于示踪剂追踪的球形探测信号放大器；
步骤七：打开泵车，将剩余三分之一混合压入物注入井筒，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的21-24m3、12MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤八：启动同位素示踪剂探测装置，探测支撑剂的位置，若探测结果显示支撑剂已到射孔处，并产生所需裂缝，此时结束工程；若探测结果显示支撑剂未到射孔处，则重复上述步骤，直到工程结束。
所述步骤一中支撑剂为40-60目的石英砂。
所述步骤一中同位素示踪剂为Ⅱ型钡-131。
所述步骤二中混合压入物注入速度为3-5m3/min；所述步骤三中压缩空气的注入速度为4-6m3/min；所述步骤五中压缩空气的注入速度为5-7m3/min；所述步骤七中压缩空气的注入速度为6-8m3/min。
本发明通过向煤层注入含有示踪剂的支撑剂、活性水压裂液以及纳基膨润土制备成的混合压入物，使煤层中产生裂隙并让裂隙得以贯通，增加导流能力，有效提升了煤层裂缝的贯通性，增加煤层气井的产气能力；且能够定位追踪支撑剂的位置以及裂缝的几何形态；除此之外，以压缩空气作为推动动力，具有无污染、便捷、经济的优点。
附图说明
图1是本发明的技术原理示意图。
图中，1-同位素示踪剂；2-支撑剂；3-活性水压裂液；4-混砂车；5-纳基膨润土；6-混合压入物；7-泵车；8-井筒；9-煤层；10-射孔；11-前置放大器；12-本安型微型探测器；13-注气装置；14-增压器；15-空气压缩系统；16-同位素示踪剂探测装置。
具体实施方式
图1所示，注气装置13连接增压器14，增压器14连接空气压缩系统15。
实施例1：步骤一：将100g的Ⅱ型钡-131加入到30m3的石英砂中并搅拌均匀制成混合物，石英砂粒径是40-60目；
步骤二：将混合物与230m3的活性水压裂液在混砂车中搅拌均匀，并与8m3的纳基膨润土混合制备成混合压入物，通过泵车将混合压入物沿着井筒注入到煤层中；
步骤三：当混合压入物注入了三分之一时，此时关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的15m3、8MPa的压缩空气通过注气装置注入到井筒中；
步骤四：在井筒中投放用于示踪剂追踪的本安型微型探测器50个；
步骤五：打开泵车，注入三分之一的混合压入物，并关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的18m3、10MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤六：在井筒中投放15个用于示踪剂追踪的前置放大器；
步骤七：打开泵车，将剩余三分之一混合压入物注入井筒，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的21m3、12MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤八：启动同位素示踪剂探测装置，探测支撑剂的位置，若探测结果显示支撑剂已到射孔处，并产生所需裂缝，此时结束工程；若探测结果显示支撑剂未到射孔处，则重复上述步骤一到步骤八，直到工程结束。
所述步骤二中混合压入物注入速度为3m3/min；
所述步骤三中压缩空气的注入速度为4m3/min；
所述步骤五中压缩空气的注入速度为5m3/min；
所述步骤七中压缩空气的注入速度为6m3/min。
图1所示，注气装置13连接增压器14，增压器14连接空气压缩系统15。
实施例2：步骤一：将300g的Ⅱ型钡-131加入到35m3的石英砂中并搅拌均匀制成混合物，石英砂粒径是40-60目；
步骤二：将混合物与250m3的活性水压裂液在混砂车中搅拌均匀，并与9m3的纳基膨润土混合制备成混合压入物，通过泵车将混合压入物沿着井筒注入到煤层中；
步骤三：当混合压入物注入了三分之一时，此时关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的16m3、8MPa的压缩空气通过注气装置注入到井筒中；
步骤四：在井筒中投放用于示踪剂追踪的本安型微型探测器50个；
步骤五：打开泵车，注入三分之一的混合压入物，并关闭泵车，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的19m3、10MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤六：在井筒中投放15个用于示踪剂追踪的前置放大器；
步骤七：打开泵车，将剩余三分之一混合压入物注入井筒，将经过空气压缩系统和增压器处理制备出的22m3、12MPa的压缩空气通过注气装置注入井筒中；
步骤八：启动同位素示踪剂探测装置，探测支撑剂的位置，若探测结果显示支撑剂已到射孔处，并产生所需裂缝，此时结束工程；若探测结果显示支撑剂未到射孔处，则重复上述步骤一到步骤八，直到工程结束。
所述步骤二中混合压入物注入速度为4m3/min；
所述步骤三中压缩空气的注入速度为5m3/min；
所述步骤五中压缩空气的注入速度为6m3/min；
所述步骤七中压缩空气的注入速度为8m3/min。
本发明中本安型微型探测器型号：派莱（上海）贸易有限公司生产的ZY-TC2470D-G4BB伽马射线探测器。
所述同位素示踪剂探测装置采用伽马射线能谱仪 。
Claims (1)
1.一种提高煤层压裂效果的方法，其特征是包括以下步骤：
步骤一：将100-500g的Ⅱ型钡-131加入到30-45m3的40-60目的石英砂中，并搅拌均匀制成混合物；
步骤二：将混合物与220-280m3的活性水压裂液（3）在混砂车（4）中搅拌均匀，并与8-12m3的纳基膨润土（5）搅拌制备成混合压入物（6），通过泵车（7）将混合压入物（6）沿着井筒（8）以3-5m3/min的速度注入到煤层（9）中；
步骤三：当混合压入物（6）注入了三分之一时，关闭泵车（7），将经过空气压缩系统（15）和增压器（14）处理制备出的15-18m3、8MPa的压缩空气通过注气装置（13）按4-6m3/min的速度注入到井筒（8）中；
步骤四：在井筒（8）中投放用于示踪剂追踪的本安型微型探测器（12）50个；
步骤五：打开泵车（7），注入三分之一的混合压入物（6），并关闭泵车（7），将经过空气压缩系统（15）和增压器（14）处理制备出的18-21m3、10MPa的压缩空气通过注气装置（13）按5-7m3/min的速度注入井筒（8）中；
步骤六：在井筒（8）中投放15个用于示踪剂追踪的前置放大器（11）；
步骤七：打开泵车（7），将剩余三分之一混合压入 物（6）注入井筒（8），将经过空气压缩系统（15）和增压器（14）处理制备出的21-24m3、12MPa的压缩空气通过注气装置（13）以6-8m3/min的速度注入井筒（8）中；
步骤八：启动同位素示踪剂探测装置（16），探测支撑剂（2）的位置，若探测结果显示支撑剂（2）已到射孔（10）处，并产生所需裂缝，此时结束工程；若探测结果显示支撑剂（2）未到射孔（10）处，则重复上述步骤一~步骤八，直到工程结束。
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