[發(fā)明專利]頁巖氣井液態(tài)CO2壓裂工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210301134.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN102852508A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王香增;高瑞民;吳金橋;梁小兵;張軍濤;高志亮;申峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院
• 主分類號(hào): E21B43/267
• 分類號(hào): E21B43/267
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

1.頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，它在施工時(shí)需要配備壓裂泵車、密閉混砂車、CO₂增壓泵車、儀表車、壓裂管匯車、CO₂槽車和CO₂儲(chǔ)罐，所述的壓裂管匯車配有壓管匯和高壓管匯,儀表車配有監(jiān)控儀表，其特征是：該方法按照如下的步驟進(jìn)行：

步驟1，將若干CO₂槽車和CO₂儲(chǔ)罐并聯(lián),然后依次與CO₂增壓泵車、密閉混砂車、壓裂泵車導(dǎo)通，壓裂泵車與井口的噴放管線導(dǎo)通，儀表車與上述車輛導(dǎo)通監(jiān)控工作狀態(tài)；所有的車輛都通過壓裂管匯車配備的低壓管匯和高壓管匯導(dǎo)通；

步驟2，試壓；對(duì)高壓管線、井口試泵及低壓供液管線試壓，試壓結(jié)果符合要求繼續(xù)進(jìn)行下面步驟；

步驟3，預(yù)前置酸處理；采用700型水泥車或一臺(tái)壓裂泵車排擠酸液，浸泡射孔段，關(guān)井30分鐘；

步驟4，液態(tài)CO₂壓裂施工；關(guān)井結(jié)束后，重新起泵，注入液態(tài)CO₂破裂地層、延伸裂縫，然后打開密閉混砂設(shè)備注入支撐劑；支撐劑加完后，進(jìn)行頂替，直到支撐劑剛好完全進(jìn)入地層，停泵；

步驟5，壓后關(guān)井；壓裂施工結(jié)束后，關(guān)井2至24小時(shí)；

步驟6，壓后放噴返排，采用3毫米、5毫米以及8毫米的油嘴控制放噴速度，防止CO₂返排過快而吐砂；開井放噴初期依次采用3毫米油嘴放噴4小時(shí)、5毫米油嘴放噴2小時(shí)、8毫米放噴1小時(shí)，然后敞放，采用CO₂監(jiān)測儀監(jiān)測出口CO₂濃度變化并隨時(shí)點(diǎn)火檢測是否可燃，當(dāng)CO₂濃度低于3.0%時(shí)，可視為返排完成；返排完成后整個(gè)CO₂壓裂工藝結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：根據(jù)工藝需要，在步驟1和步驟2之間還可以加入預(yù)冷支撐劑步驟，預(yù)冷支撐劑是指將支撐劑裝入密閉混砂罐中，并注入液態(tài)CO₂預(yù)冷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：根據(jù)工藝需要，在步驟2和步驟3之間還可以加入低替坐封步驟，低替坐封是指采用機(jī)械封隔油管注入，即采用低排量坐封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：在施工過程中，采用如下壓裂管柱實(shí)現(xiàn)：

（1）當(dāng)井深小于1000米時(shí)，采用3.5英寸油管注入；

（2）當(dāng)井深大于1000米時(shí)，采用4.5英寸或5.5英寸光套管注入；且當(dāng)井深小于1500米時(shí)，使用J55綱級(jí)套管；當(dāng)井深大于1500米且小于3000米時(shí)，采用N80鋼級(jí)套管；當(dāng)井深大于3000米時(shí)，采用P110鋼級(jí)套管；

（3）采用5.5英寸套管與2.375英寸油管或5.5英寸套管與2.875英寸油管的油套環(huán)空方式注入。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：壓裂施工參數(shù)如下：

（1）施工排量：1.0～10.0m³/min，典型排量4.0～8.0m³/min；

（2）前置液比例：10～50%，典型比例20～30%；

（3）支撐劑類型：石英砂或陶粒，粒徑80/100目、40/70目或20/40目，主要使用40/70目支撐劑；

（4）加砂濃度：50～500kg/m³，典型濃度100～200kg/m³。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：所述的步驟3中，預(yù)前置酸液是3.0至10.0%的HCl、0.5%的助排劑、0.3%的緩蝕劑、0.2%的鐵離子穩(wěn)定劑與余量為水混合配制而成，其中各比例單位均以重量計(jì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：所述的步驟4中，壓裂液是純液態(tài)CO₂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的頁巖氣井液態(tài)CO₂壓裂工藝，其特征是：車輛設(shè)備要求如下：

（1）壓裂泵車：要求單臺(tái)壓裂泵車輸出功率在2000HP或2000HP以上；

（2）CO₂增壓泵車：要求單臺(tái)泵車排量不低于2.0m³/min；

（3）密閉混砂車：要求耐壓2.2MPa以上、容積5.0m³以上、輸砂速度500kg/min以上；

（4）壓裂管匯車：要求配備低溫低壓、低溫高壓管匯。