[發明專利]用于砂巖氣藏壓裂施工的可循環利用壓裂液的壓裂方法

有效

• 申請號: 201310644767.3
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103603644A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 任雁鵬;馬托;黃超;王坤;蔣文學;黃永章;柴巧玲;汪小宇;王所良;韓婧婧
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;C09K8/68
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術領域

本發明涉及一種用于砂巖氣藏壓裂施工的可循環利用壓裂液的壓裂方法，主要用于氣井單井或叢式井組壓裂液循環利用增產改造作業。

背景技術

對于低滲透天然氣井，壓裂增產改造是獲取工業產能的有效方法和手段，通過壓裂液攜帶支撐劑鋪置于人工裂縫內部，擴大泄流面積，從而實現氣井增產。

現有技術中，《天然氣工業》?2001年S1期公開了鄂北上古生界致密砂巖氣藏壓裂工藝技術研究及應用，針對儲層低滲特點，進行了優化壓裂液配方、延遲交聯技術、破膠劑濃度階梯形逐漸增大的加入方法的研究，篩選優化了適合本地區使用的壓裂液體系。針對儲層低壓特點，采用壓裂時伴注液氮的方法加快壓裂液的返排。同時為提高壓裂施工水平，最大限度改善壓裂效果，采取了先進的壓裂設計軟件進行壓裂設計、壓裂診斷試驗和現場優化壓裂設計、強制閉合裂縫、現場質量控制等方法。

但目前低滲透氣井直井分層壓裂/水平井分段壓裂常采用羥丙基胍膠壓裂液體系，該體系存在的主要問題是施工用水量大，壓裂作業成本高；體系殘渣量高，存在地層污染，影響增產改造效果；壓裂返排液進泥漿池，極易造成地表環境污染。

發明內容

本發明的目的在于克服現有壓裂方法存在的上述問題，提供一種用于砂巖氣藏壓裂施工的可循環利用壓裂液的壓裂方法。本發明降低了壓裂液濾失，減小對地層的污染，且由于返排液在地面直接回收，可防止地表污染；返排液回收，降低了用水量；返排液經地面處理后即可再次利用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用于砂巖氣藏壓裂施工的可循環利用壓裂液的壓裂方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、將降濾失劑與可循環利用壓裂液在地面均勻混合后注入地層造縫，降濾失劑與可循環壓裂液的質量比為1—5%：95—99%；

b、進行加砂壓裂作業；

c、壓裂作業加砂結束后待裂縫閉合后控制放噴；

d、返排液經除砂、氣液分離后進入儲液罐；

e、對儲液罐內液體進行粘度檢測，若未達設計要求，繼續添加稠化劑至到粘度符合要求為止，且補充降濾失劑到規定的濃度要求；

f、進行二次壓裂施工；

g、重復上述步驟，完成液體的循環利用。

所述步驟a中的可循環利用壓裂液由如下重量百分比的組份組成：

稠化劑??????????1—5%，

氯化鉀??????????1—5%，

?余量為水。

所述可循環利用壓裂液在地面常溫條件下時，粘度至少為90mPa·s，當地層溫度大于60℃后迅速降粘，100℃時粘度≤10mPa·s。

所述步驟e中，對儲液罐內液體進行粘度檢測，地面常溫條件下粘度至少為90mPa·s時為符合設計要求；補充降濾失劑到規定的濃度要求是指，降濾失劑占液體總重量的1—5%。

所述返排液經地面除砂、氣液分離后進入儲液罐，在35℃條件下粘度恢復至70mPa·s。

所述的降濾失劑可以是粒徑為20-500μm的碳酸鈣顆粒。

所述的稠化劑為氯化硬脂酸二甲胺基乙醇酯甲基銨。

采用本發明的優點在于：

一、與現有技術相比，本發明的有益效果表現在：（1）利用前置液階段控制濾失技術，降低壓裂液對地層污染；（2）液體循環利用，地面無殘液排放，井場及周圍地表環境不受污染；（3）降低了液體濾失，同等液量下有利于裂縫擴展，大幅增加了裂縫的泄流面積，有利于提高壓裂改造效果；（4）液體循環利用，降低了施工作業成本。因此，本發明可實現壓后返排液的零排放，且重復利用降低壓裂液綜合成本，規?；茝V后可大幅降低壓裂液的環境污染問題。

二、本發明中，可循環利用壓裂液由如下重量百分比的組份組成：稠化劑1—5%，氯化鉀1—5%，余量為水，降低了壓裂液濾失，減小對地層的污染。

三、本發明中，可循環利用壓裂液在地面常溫條件下（25℃）時粘度90mPa·s，攜砂能力良好，當地層溫度大于60℃后迅速降粘，100℃時粘度10mPa·s，有利于壓裂液返排。

四、本發明中，返排液經地面除砂、氣液分離后進入儲液罐，在35℃條件下粘度恢復至70mPa·s，可加入稠化劑后用于二次壓裂液循環利用，由于返排液在地面直接回收至儲液罐，防止地表污染；返排液回收，降低了用水量；返排液經地面處理后僅需加入稠化劑即可再次利用，降低施工作業成本，理論上可實現無限次壓裂作業。