[發明專利]古生代碳酸鹽熱儲層化學壓裂洗井工藝

有效

• 申請號: 201610070169.3
• 申請日: 2016-01-30
• 公開（公告）號: CN105735962A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 姬永紅;趙書泉;柏學成;陳洪年;張金博;賈德旺
• 申請（專利權）人: 山東省魯南地質工程勘察院
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27;E21B37/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明屬于洗井工藝技術領域，具體涉及一種古生代碳酸鹽熱儲層化學壓裂洗井工藝。

背景技術

地熱井施工成本較高，一旦產水量不理想，會給投資者造成較大的經濟損失。目前常用增產方法為在常壓下向井內灌注濃鹽酸，并保持濃鹽酸在井內停留較長時間(一般為24小時以上)，借助鹽酸與碳酸鹽巖(主要成份為CaCO₃)的化學反應增加巖石裂隙率，以提高水井產水量。該方法對提高產水量有一定效果，但也有明顯的缺點與不足：

1)常壓下鹽酸大部分停留在井壁附件，無法深入含水層，即洗井半徑小，增量效果有限；

2)鹽酸濃度過高，不僅對設備腐蝕強，鹽酸在井內反應不徹底還會影響水質；

3)鹽酸在井內停留時間長，雖然延長了反應時間，但反應產生的各種產物沒有及時排出，容易產生沉淀積存于裂隙中，再次堵塞裂隙，影響產水量；

4)井口無密封裝置，井噴時容易對設備、人員及周圍環境安全造成威脅。

發明內容

本發明的目的是提供一種古生代碳酸鹽熱儲層化學壓裂洗井工藝，引用井內壓裂技術，與常規鹽酸化洗井相結合——即化學壓裂洗井工藝，既可利用高壓增加熱儲層裂隙率，也可利用鹽酸的化學作用使得裂隙連通性更好，同時改善地下熱水的貯存空間與徑流通道。

本發明古生代碳酸鹽熱儲層化學壓裂洗井工藝，包括以下步驟：

1)將鉆桿下入需要酸化洗井處理的孔段；

2)焊死井口，并安裝帶高壓閥門的注酸口與放噴口，使注酸口閥門處于打開狀態，而放噴口閥門處于完全關閉狀態；

3)將高壓泵車與注酸口用高壓鋼管連接，并檢查密封效果；

4)啟動高壓泵車，將洗井酸劑由注酸口壓入井中；

5)繼續向井中壓入清水，至鉆桿內儲存的洗井酸劑全部壓入井中；

6)完全關閉注酸口閥門，斷開高壓泵車與注酸口的連接；

7)保持注酸口與放噴口關閉1.5-2.0h；

8)打開放噴口閥門卸壓，稍后啟動壓風機并接通壓風機與注酸口，打開注酸口閥門，利用壓風機返排井中碳酸巖反應殘物；

9)待反應殘物排干凈后，拆卸井口裝置，提取鉆桿，下入水泵抽洗即可。

所述洗井酸劑鹽酸、緩蝕劑、鐵穩劑和助排劑，根據鉆井深度的不同，使用量為60～80噸，緩蝕劑與鹽酸的質量比為：1：100～1：50，鐵穩劑與鹽酸的質量比為：0.5：100～1：100，助排劑與鹽酸的質量比為：0.5：100～1：100。

所述鹽酸的濃度為10-20％。

所述緩蝕劑為咪唑啉型緩蝕劑，使用濃度為1％。

所述鐵穩劑由乙二胺四乙酸、檸檬酸、草酸、鹽酸羥胺組成，使用濃度為0.5％。

所述助排劑為含氟非離子表面活性劑，使用濃度為0.5％。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明古生代碳酸鹽熱儲層化學壓裂洗井工藝，利用高壓增加熱儲層裂隙率，同時利用鹽酸的化學作用使得裂隙連通性更好，同時改善地下熱水的貯存空間與徑流通道，提高地熱井產水量。

具體實施方式

實施例1

魯南臨沂地區某地熱井化學壓裂洗井

該井成井深度1508m，目的層為古生代奧陶系碳酸鹽巖熱儲層，成井后產水量不足10m³/h，經兩次常規酸化洗井，產水量未見明顯增加，遂采用化學壓裂法對1310-1508m井段進行洗井，洗后產水量達36m³/h，水量增加了260％，效果明顯。具體操作如下：

1)購置20％鹽酸80噸，咪唑啉型緩蝕劑1.6噸，由乙二胺四乙酸、檸檬酸、草酸、鹽酸羥胺混合組成的鐵穩劑0.8噸，含氟非離子表面活性劑型助排劑0.8噸，并將各助劑緩慢注入酸液中，輕輕攪拌均勻；

2)將鉆桿下至1450m，此段井徑190mm；

3)焊死井口，并安裝帶高壓閥門(最高限壓16MPa)的注酸口與放噴口，使注酸口閥門處于打開狀態，而放噴口閥門處于完全關閉狀態；

4)將高壓泵車與注酸口用高壓鋼管連接，并檢查密封效果；

5)啟動高壓泵車，將洗井酸劑由注酸口壓入井中；最高壓力不得超過14MPa；

6)全部酸液注完后，繼續向井中壓入清水，至鉆桿內儲存的洗井酸劑全部壓入井中；

7)完全關閉注酸口閥門，斷開高壓泵車與注酸口的連接；

8)保持注酸口與放噴口關閉2小時；

9)緩慢打開放噴口閥門卸壓放噴，待完全卸壓后啟動壓風機并接通壓風機與注酸口，打開注酸口閥門，利用壓風機返排井中碳酸巖反應殘物；