[發明專利]一種二氧化碳無水加砂壓裂方法

有效

• 申請號: 201810341813.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108825194B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 白建文;牟春國;李達;馬得華;賈建鵬;鄭維師;蘭建平;蘇偉東;衣德強;鄺聃;盧震;代東每;梁凌云;何平;張家富;薛亞斐
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/22
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 李新苗

1.一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）選擇二氧化碳無水加砂壓裂的氣井和儲層：選取砂體厚度10-25米、氣層厚度5-15米的氣井，孔隙度大于8%，滲透率大于0.8mD，含氣飽和度大于53%的儲層；

步驟2）壓裂造縫：在油套環空注入二氧化碳前置液和提粘劑，同時在油管內注入液體二氧化碳，實現壓裂施工時油管內和油套管環空同時注入，其中，二氧化碳前置液的注入排量大于油管內液體二氧化碳的注入排量；

油套環空注入二氧化碳前置液和提粘劑的過程為：二氧化碳儲液罐Ⅰ（3）經過氮氣增壓系統增壓后通過高壓軟管連接到二氧化碳增壓泵車Ⅰ（4），再增壓后將液態二氧化碳輸送到二氧化碳壓裂泵車組Ⅰ（6），同時，二氧化碳提粘劑罐車（9）內的提粘劑通過二氧化碳提粘劑注入泵車（8）進入高壓管線，與二氧化碳壓裂泵車組Ⅰ（6）輸送的二氧化碳在高壓管線內混合，從壓裂井口（7）注入到井筒的油套環空；

油管內注入二氧化碳的過程為：二氧化碳儲液罐Ⅱ（10）經過氮氣增壓系統增壓后通過高壓軟管連接到二氧化碳增壓泵車Ⅱ（11），再增壓后將液態二氧化碳輸送到二氧化碳壓裂泵車組Ⅱ（12），由二氧化碳壓裂泵車組Ⅱ（12）從壓裂井口（7）注入到井筒的油管內；

步驟3）填充壓裂縫縫隙：在油套環空內注入二氧化碳攜砂液和提粘劑；

步驟4）停砂頂替：用液態二氧化碳頂替油套環空內的液體，頂替液量大于射孔段至井口的油套管環空容積；

其中，二氧化碳前置液體積占二氧化碳前置液和二氧化碳攜砂液體積之和的50-60%，二氧化碳的總用量為300-650 m³。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于步驟3）中所述的在油套環空內注入二氧化碳攜砂液和提粘劑的過程為：二氧化碳儲液罐Ⅰ（3）內的二氧化碳通過液氮增壓系統后泵入二氧化碳增壓泵車Ⅰ（4），二氧化碳增壓泵車Ⅰ（4）輸送的液態二氧化碳進入二氧化碳密閉混砂罐（5）和支撐劑混合后形成二氧化碳攜砂液，然后通過高壓管匯內輸送到二氧化碳壓裂泵車組Ⅰ（6），使二氧化碳攜砂液以3.5-4.0m³/min的施工排量和二氧化碳提粘劑注入泵車（8）輸送的100-150L/min排量的提粘劑在高壓管線內混合后泵入壓裂井口（7）的油管內。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于：油套環空注入二氧化碳前置液和提粘劑的注入排量分別為3.5-4.0m³/min和100-150L/min，所述油管內二氧化碳的注入排量為0.5-0.8m³/min。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于：所述二氧化碳攜砂液的砂比小于15%，根據泵序按照2%、3%、5%、7%、10%、12%、15%逐漸提高。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于：對于多層分層壓裂時，還包括第一層壓裂施工結束后，投鋼球打滑套封隔器，并封堵下部已改造層段，進行第二層壓裂施工，施工步驟按照步驟2）-步驟4）執行。

6.根據權利要求1所述的一種二氧化碳無水加砂壓裂方法，其特征在于：所述氮氣增壓系統包括通過高壓管線連接的液氮槽車（1）和液氮增壓裝置（2），液氮增壓裝置（2）通過高壓管線并列連通二氧化碳儲液罐Ⅰ（3）和二氧化碳儲液罐Ⅱ（10）。