[發(fā)明專利]常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法、所用壓裂液、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811596231.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111363533B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭焰;白小丹;羅于建
• 申請（專利權(quán)）人: 北京愛普聚合科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法、所用壓裂液、制備方法及應(yīng)用，該常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法，是指利用水基壓裂液增稠劑體系材料增稠后的水基壓裂液，同時(shí)攜帶二氧化碳干法壓裂液增稠劑體系材料，再進(jìn)行常壓混砂，然后按設(shè)計(jì)比例與二氧化碳干法壓裂液中的液體二氧化碳結(jié)合，液體CO₂增稠后兩相協(xié)同作用，形成具有足夠粘度和結(jié)構(gòu)的混合液相，成為常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液，進(jìn)行減阻攜砂一體化壓裂施工。本發(fā)明的常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法和常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液，無需專用密閉混砂設(shè)備，常壓混砂，配制方便；減阻攜砂一體化應(yīng)用，同時(shí)配制減阻液和攜砂液；低傷害甚至無傷害，有利于儲層保護(hù)；增產(chǎn)效果優(yōu)異，性價(jià)比高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓裂增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水基壓裂與二氧化碳干法壓裂有機(jī)結(jié)合的壓裂方法，即常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法、常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液、其制備方法及其在油氣田中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

壓裂的目的是在儲層中形成具有導(dǎo)流能力的裂縫，采用的壓裂液在很大程度上決定了壓裂效果。同時(shí)對壓裂液的粘度有一定的要求，使其在壓裂后能成為低粘度的流體而容易返排，以避免對儲層中的油氣層造成損壞。

目前采用的常規(guī)壓裂方式主要包括油基壓裂、水基壓裂和二氧化碳干法壓裂(以下簡稱“干法壓裂”)等。其中油基壓裂成本高、安全性差和環(huán)保問題突出，在壓裂方式中占比較低；水基壓裂具有成本較低、安全性較高和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，目前使用最為廣泛，但由于水敏、水鎖效應(yīng)等影響，對地層傷害普遍較高，增產(chǎn)效果不夠理想；干法壓裂具有無水相污染、無殘?jiān)⒌蛡ι踔翢o傷害和增能作用等優(yōu)勢，但由于需要專用高壓混砂設(shè)備以及不能高效增稠而無法大量攜砂，限制了其推廣和應(yīng)用。

現(xiàn)階段國內(nèi)外水基壓裂液的配制方法和工藝均比較成熟，相關(guān)配套設(shè)備如配液車和壓裂車組等均實(shí)現(xiàn)規(guī)模化和連續(xù)化操作施工，特別是針對頁巖氣水平井分段大型壓裂施工等非常規(guī)油氣藏的大規(guī)模體積改造均實(shí)現(xiàn)了壓裂設(shè)備和配套設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用。但是，在非常規(guī)油氣藏如頁巖油氣、致密油氣和煤層氣等儲層中，均表現(xiàn)出低孔、低壓、低滲的“三低”特性，儲層敏感性強(qiáng)，如水敏、水鎖、應(yīng)力敏感和溫度敏感等，水基壓裂液進(jìn)入儲層后不可避免地對儲層產(chǎn)生不同程度的傷害，導(dǎo)致油氣產(chǎn)量大幅衰減，最終增產(chǎn)效果不盡人意。另一方面，在干法壓裂上，常規(guī)干法壓裂設(shè)備無法配套使用，需要專用密閉混砂設(shè)備，但其研制、開發(fā)、使用和維護(hù)均需投入高昂費(fèi)用，目前國內(nèi)外僅有極少數(shù)大型裝備生產(chǎn)企業(yè)具有相關(guān)專業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造能力。由于干法壓裂液不能高效增稠，導(dǎo)致液體二氧化碳(以下簡稱“液體CO₂”)粘度低，砂比低、砂量少，難以足量攜砂，同時(shí)泵送摩阻大，難以在儲層形成有效裂縫。因此，設(shè)備、材料和成本等各種因素也限制了干法壓裂的發(fā)展，干法壓裂即使具有性能優(yōu)勢也無法大規(guī)模推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂方法以及常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液(以下簡稱“準(zhǔn)干法壓裂液”)、其制備方法與應(yīng)用，以期至少部分地解決上述現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的至少部分技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A，保持水溫10～40℃，按設(shè)計(jì)比例加入水基壓裂液增稠劑體系材料和破膠劑配制成水基壓裂液，所述水基壓裂液占所述最終配制好的常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液的10～40wt％；

步驟B，向步驟A配制的水基壓裂液中加入設(shè)計(jì)比例的干法壓裂液增稠劑體系材料并混合均勻；

步驟C，在步驟B的產(chǎn)物中加入設(shè)計(jì)砂比的支撐劑，混砂均勻后加壓至設(shè)計(jì)壓力；

步驟D，將占所述最終配制好的常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液90～60wt％的液體CO₂加壓至設(shè)計(jì)壓力后，與步驟C得到的水基壓裂液匯合并進(jìn)一步增壓至設(shè)計(jì)壓力，迅速混合并熱交換，體系溫度達(dá)到-10～30℃，同時(shí)向其中加入干法壓裂液增稠劑體系材料，使其進(jìn)入液體CO₂中迅速溶解增稠，由此制得所述最終的常壓混砂準(zhǔn)干法壓裂液。