[發(fā)明專利]一種煤層氣用低摩阻清潔壓裂液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610145425.0
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN105670595A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬托;黃超;王坤;汪小宇;蔣文學(xué);柴巧玲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K8/68
• 分類號(hào): C09K8/68
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣開采中所使用的壓裂增產(chǎn)改造研究領(lǐng)域，具體涉及一種用于煤 層氣單井或叢式井組壓裂的低摩阻清潔壓裂液。

背景技術(shù)

水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)是開采煤層氣的一種首選的有效增產(chǎn)措施，美國90％以上的煤 層氣井是由水力壓裂改造的，目前我國幾乎所有產(chǎn)氣量在1000m³/d以上的地面垂直井都是 通過水力壓裂改造而獲得的。

水力壓裂是通過向井筒內(nèi)以高于地層吸附能力的速率注入液體，在井筒內(nèi)產(chǎn)生高 于儲(chǔ)層破裂強(qiáng)度的壓力，使儲(chǔ)層“破裂”并向?qū)觾?nèi)延伸成一條或數(shù)條裂縫，在壓裂注入的同 時(shí)將支撐劑送入裂縫中以支撐這些裂縫，使之在井筒內(nèi)壓力釋放后也不能完全閉合，從而 改善儲(chǔ)層的滲透和透氣性以及與井筒的連通性，最后通過排水-降壓-解吸的過程，達(dá)到正 常排氣、提高產(chǎn)量的目的。同時(shí)水力壓裂產(chǎn)生的裂縫可以通過改變井眼周圍和儲(chǔ)層中的滲 流模式（由徑向流變成線性流），提高“有效井眼半徑”，擴(kuò)大泄流面積。同時(shí)，壓裂還可以在 一定程度上消除鉆井施工對近井帶儲(chǔ)層的傷害。水力壓裂方法適應(yīng)性廣，在目前煤層氣勘 探開發(fā)中大多采用這種增產(chǎn)措施，尤其是對低壓低滲煤層。

通過對煤層進(jìn)行水力壓裂，可產(chǎn)生有較高導(dǎo)流能力的通道，有效地聯(lián)通井筒和儲(chǔ) 層，使得在井中抽氣時(shí)井孔周圍出現(xiàn)大面積壓力下降，煤層受降壓影響產(chǎn)生氣體解吸的表 面積增大，保證了煤層氣能迅速并相對持久的泄放，其產(chǎn)量較壓裂前增加5到20倍，增產(chǎn)效 果非常顯著。

水力壓裂改造技術(shù)是目前煤層氣增產(chǎn)的首選和主要措施。然而也存在一些不足。 由于煤層的高吸附能力，吸附壓裂液后會(huì)引起煤層孔隙的堵塞和基質(zhì)的膨脹，使割理孔隙 度及滲透率下降，為了預(yù)防壓裂液對煤層的這種傷害，當(dāng)前的壓裂改造技術(shù)中，開始使用大 量清水來代替交聯(lián)壓裂液，但其造縫效果受到一定的影響；另外，由于煤巖易破碎，在壓裂 施工中，受壓裂液的水力沖蝕及與煤巖表面的剪切與磨損的影響，煤巖破碎產(chǎn)生大量的煤 粉及大小不一的煤屑，不易分散于水或水基溶液，極易聚集起來阻塞壓裂裂縫的前緣，改變 裂縫的方向，在裂縫前緣形成一個(gè)阻力屏障。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于煤層氣單井或叢式井組壓裂的低摩 阻清潔壓裂液有效降低壓裂液對煤層傷害，降低施工摩阻，提高改造效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有壓裂液摩阻大，對煤層傷害大的技術(shù)問題。為此，本發(fā)明 提供了一種煤層氣用低摩阻清潔壓裂液，包括下述組分：按質(zhì)量百分比計(jì)，0.1-0.5%十八烷 基失水甘油基二甲基氯化銨，0.1-0.2%二丁基萘磺酸鈉，0.2-0.3%氯化鉀和90.0-96.0%水。

所述壓裂液的制備方法包括如下步驟：

1）準(zhǔn)備以下各組分：按質(zhì)量百分比計(jì)，0.1-0.5%十八烷基失水甘油基二甲基氯化銨， 0.1-0.2%二丁基萘磺酸鈉，0.2-0.3%氯化鉀和90.0-96.0%水；

2）在反應(yīng)斧里加入90.0-96.0%水；

3）再加入0.1-0.5%十八烷基失水甘油基二甲基氯化銨，攪拌使其充分溶解；

4）再加入0.1-0.2%二丁基萘磺酸鈉，攪拌充分混合均勻；

5）最后加入0.2-0.3%氯化鉀，攪拌1小時(shí)即可完成該壓裂液的配制。

所述壓裂液包括下述組分：按質(zhì)量百分比計(jì)，0.5%十八烷基失水甘油基二甲基氯 化銨，0.2%二丁基萘磺酸鈉，0.3%氯化鉀和90.0%水。

所述壓裂液包括下述組分：按質(zhì)量百分比計(jì)，0.1%十八烷基失水甘油基二甲基氯 化銨，0.1%二丁基萘磺酸鈉，0.2%氯化鉀和96.0%水。

所述壓裂液在常溫條件下，即25℃時(shí)粘度為10mPa·s。

所述壓裂液在經(jīng)過壓裂改造后粘度會(huì)低于10mPa.s。

所述壓裂液在地面配制均勻后通入混砂車，進(jìn)行加砂壓裂作業(yè)，壓裂作業(yè)加砂結(jié) 束后待裂縫閉合后控制放噴，返排液經(jīng)沉降除砂后進(jìn)入儲(chǔ)液罐，對返排液補(bǔ)加添加劑，當(dāng)其 粘度恢復(fù)到10mPa·s，進(jìn)行壓裂液的重復(fù)利用。

所述添加劑包括十八烷基失水甘油基二甲基氯化銨、二丁基萘磺酸鈉和氯化鉀三 個(gè)組分。

所述添加劑的用量為：按其占返排液的質(zhì)量百分比計(jì)，0.1-0.5%十八烷基失水甘 油基二甲基氯化銨、0.1-0.2%二丁基萘磺酸鈉和0.2-0.3%氯化鉀。

本發(fā)明的有益效果：