[發明專利]一種適用于高陡構造煤層的壓裂改造技術

在審

• 申請號: 201710697552.6
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107288609A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 李特社;王理國;唐兆青;張建龍;胡剛;張義;楊曉盈;吳軒宇
• 申請（專利權）人: 貴州省非常規天然氣勘探開發利用工程研究中心有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司11640
• 代理人: 霍春月

技術領域

本發明涉及一種適用于高陡構造煤層的壓裂改造技術，屬于煤層壓裂改造技術領域。

背景技術

我國煤層氣開發仍處于探索階段，相關理論技術仍未成熟。因煤層具有低孔、超低滲、非均質性強等特點，所以煤層氣井只有通過人工水力壓裂技術，改善煤層氣在井內的滲流通道，才能獲得具有開采價值的工業產能。而在我國南方，尤其是貴州黔西北地區，地底煤層中蘊含的煤層氣資源量十分豐富，但該地區由于構造運動形成了大量的高陡構造煤層，使該地區煤層氣的開發面臨著巨大挑戰。與常規煤層相比，高陡構造煤層普遍具有埋藏深、傾角大、各向異性強的特點，因此針對高陡構造煤層的壓裂改造具有較大的技術難點。

目前針對普通煤層的人工水力壓裂改造技術一般采用活性水加砂壓裂，支撐劑粒徑為70～40目和40～20目混合粒徑組成，且石英中砂占到支撐劑總量的70％以上。但對于高陡構造煤層的壓裂改造來說，由于受重力的影響，高密度支撐劑多聚集在近井地帶，若應用普通煤層的人工水力壓裂改造技術會導致壓裂液濾失嚴重，出現砂堵，造成支撐裂縫半徑短，且不利于次級裂縫的有效支撐，使煤層壓裂改造效果不理想。

發明內容

本發明提供了一種適用于高陡構造煤層的壓裂改造技術，其目的在于，解決現有技術存在的上述問題。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種適用于高陡構造煤層的壓裂改造技術，包括下列步驟：

A、利用壓裂泵車向煤層氣井內注入砂比3％-9％的前置液；前置液包括前置液支撐劑和前置液壓裂液，前置液支撐劑為70-100目石英粉砂，前置液壓裂液為活性水壓裂液，其中70-100目石英粉砂重量比為20％-30％；

B、利用壓裂泵車向煤層氣井內注入砂比8％-15％的攜砂液；攜砂液又分為前期攜砂液和后期攜砂液，前期攜砂液包括前期攜砂液支撐劑和前期攜砂液壓裂液，后期攜砂液包括后期攜砂液支撐劑和后期攜砂液壓裂液；

前期攜砂液支撐劑為40-70目低密度細砂，前期攜砂液壓裂液為活性水壓裂液，其中40-70目低密度細砂重量比為30％-40％；

后期攜砂液支撐劑為20-40目石英中砂，后期攜砂液壓裂液包括線性膠壓裂液和生物酶低溫破膠劑，其中20-40目石英中砂重量比為40％-50％；

C、利用壓裂泵車向煤層氣井內注入頂替液；頂替液為活性水壓裂液。

在本發明提供的實施例中，上述步驟A中，前置液占泵入總液量的50％-60％。

在本發明提供的實施例中，上述步驟A中，活性水壓裂液包括清水、防膨劑KCL(含量為1％-2％)和助排劑(含量為0.2％-0.3％)。

在本發明提供的實施例中，上述步驟B中，向煤層氣井內注入攜砂液又分為下列兩步：

(1)注入前期攜砂液，用于支撐次級裂縫；

(2)注入后期攜砂液，用于支撐水力主裂縫。

在本發明提供的實施例中，上述步驟B中，線性膠壓裂液包括清水、防膨劑KCL(含量為1％-2％)、助排劑(含量為0.2％-0.3％)和羥丙基胍爾膠(含量為0.3％-0.35％)，線性膠壓裂液的粘度為30-35cp，且其占泵入總液量的20％-25％。

在本發明提供的實施例中，上述步驟B中，生物酶低溫破膠劑濃度為0.0005％-0.0005％。

在本發明提供的實施例中，上述活性水壓裂液和線性膠壓裂液中防膨劑KCL的含量由煤層井壓裂段的自然伽馬值(GR)確定：

若GR≤45API，則KCL含量為1％；

若45API＜GR≤60API，則KCL含量為1.5％；

若60API＜GR，則KCL含量為2％。

在本發明提供的實施例中，上述壓裂泵的排量為6m³/min-8m³/min。

在本發明提供的實施例中，每米煤層厚度加砂量為9m³-10m³，加壓裂液量(活性水壓裂液和線性膠壓裂液)為200m³-250m³。