[發(fā)明專(zhuān)利]形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910299598.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109899050A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜婷婷;張建華;任高峰;張春陽(yáng);宣德全;齊鵬;徐冰冰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/267
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/267;E21B49/00
• 代理公司: 北京思格頌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11635
• 代理人: 李中奎

本發(fā)明屬于油氣資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂方法。形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂方法，采用形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂施工作業(yè)系統(tǒng)，包括以下步驟：S1、原位地應(yīng)力測(cè)試；S2、獲取地層參數(shù)與巖石物理力學(xué)參數(shù)；S3、三維地質(zhì)力學(xué)模型建模及壓裂參數(shù)模擬；S4、現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工及工藝控制；S5、壓裂效果后評(píng)估。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：解決了煤層氣藏壓裂過(guò)程中不能形成錯(cuò)綜復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)、對(duì)煤層氣藏中裂縫尺寸不能量化、尚未形成較為統(tǒng)一的壓裂操作步驟和流程技術(shù)難題；適用范圍廣，可操作性強(qiáng)，形成統(tǒng)一的操作流程和步驟，易于現(xiàn)場(chǎng)工廠化的壓裂作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂方法。

背景技術(shù)

如何提高煤層氣井產(chǎn)量和煤層氣藏中的煤層氣采收率，一直是煤層氣大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)和煤炭安全開(kāi)采過(guò)程中存在的技術(shù)難題。采用壓裂方法對(duì)煤層氣藏進(jìn)行原位改造，使得煤層氣藏中形成錯(cuò)綜復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，是解決這一難題的有效方法之一。目前在采用壓裂方式對(duì)煤層氣藏進(jìn)行改造過(guò)程中主要存在以下技術(shù)難題：

(1)形成的裂縫形態(tài)較為單一、不能形成錯(cuò)綜復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)。由于煤層厚度小、煤巖物性各向異性強(qiáng)、網(wǎng)狀裂縫形成對(duì)施工參數(shù)較為敏感，使得已有的煤層氣藏壓裂過(guò)程中形成的裂縫以單一裂縫為主，不能充分連通煤層氣藏中的已有裂縫，較難形成裂縫網(wǎng)絡(luò)。

(2)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣藏中裂縫尺寸進(jìn)行量化。已有的水力壓裂過(guò)程中對(duì)于裂縫擴(kuò)展方向和裂縫寬度等關(guān)鍵參數(shù)缺乏有效的手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，壓裂過(guò)程中往往通過(guò)壓裂后排液量和累積產(chǎn)氣量指標(biāo)來(lái)判斷壓裂施工參數(shù)是否合理，缺乏壓裂效果與施工作業(yè)參數(shù)之間的量化影響關(guān)系。這給后期壓裂施工參數(shù)優(yōu)化帶來(lái)了難題，同時(shí)將前面獲得壓裂效果較好的施工作業(yè)參數(shù)應(yīng)用于新的區(qū)塊甚至不同的井往往不能達(dá)到預(yù)期的效果。

(3)尚未形成較為統(tǒng)一的壓裂操作步驟和流程。水力壓裂過(guò)程的步驟較多、操作流程復(fù)雜，使得不同設(shè)計(jì)者和操作者也各不相同，甚至同一設(shè)計(jì)者和操作者針對(duì)同一批次的井也會(huì)不同。這樣就使得煤層氣壓裂過(guò)程中存在很多影響煤層氣藏裂縫形成的偶然因素。

基于上述原因亟需發(fā)明一種煤層氣藏壓裂方法，指導(dǎo)煤層氣藏壓裂作業(yè)、量化施工參數(shù)與裂縫形態(tài)和尺寸的關(guān)系、形成統(tǒng)一的操作步驟和流程。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)煤層氣藏壓裂過(guò)程中存在的形成的裂縫形態(tài)較為單一、不能形成錯(cuò)綜復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)、不能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣藏中裂縫尺寸進(jìn)行量化、尚未形成較為統(tǒng)一的壓裂操作步驟和流程技術(shù)難題，本發(fā)明提供了一種煤層氣藏壓裂方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的煤層氣藏壓裂施工作業(yè)系統(tǒng)，包括利用小型水力壓裂測(cè)試原位地應(yīng)力壓裂施工作業(yè)系統(tǒng)，其中：還包括第二豎直井筒、微地震信號(hào)地面采集系統(tǒng)、井中電纜和檢波器；第二豎直井筒的深度與第一豎直井筒的深度相同；第二豎直井筒中安裝有井中電纜，井中電纜的中軸線(xiàn)與第二豎直井筒的中軸線(xiàn)重合；井中電纜底部與第二豎直井筒底相距一定的間距，確保井中電纜底部連接的檢波器懸掛在第二豎直井筒中；井中電纜頂部在地面第二豎直井筒井口位置處與微地震信號(hào)地面采集系統(tǒng)相連；井中電纜上安裝有多個(gè)檢波器，第一個(gè)檢波器位于井中電纜底部。

優(yōu)選地，利用小型水力壓裂測(cè)試原位地應(yīng)力壓裂施工作業(yè)系統(tǒng)，包括第一豎直井筒、油管、封隔器、頂部密封部件、壓力傳感器、出水口、底部密封部件和溫度傳感器；第一豎直井筒的底部位于煤層氣藏地應(yīng)力測(cè)試層位底部以下；油管通過(guò)第一豎直井筒下入到煤層氣藏地應(yīng)力測(cè)試層位頂部，油管的中軸線(xiàn)與第一豎直井筒的中軸線(xiàn)重合，油管底部與封隔器頂部相連；封隔器上部安裝有頂部密封部件，封隔器中間設(shè)置出水口，封隔器下部安裝有底部密封部件；出水口位置處安裝有壓力傳感器，封隔器底部安裝有溫度傳感器。

優(yōu)選地，多個(gè)檢波器以相同的間距被安裝在井中電纜上。