[發明專利]低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法

在審

• 申請號: 201910727327.1
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN112343560A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 葉成明;何計彬;李小杰;解偉;馮建月
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: E21B43/02
• 分類號: E21B43/02;E21B43/04;E21B43/114;E21B43/26;E21B37/00;E21B43/01
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，包括如下步驟：

A.下入水力噴砂射孔與壓裂管柱：在天然氣水合物的低滲透儲層中，在套管中下入水力噴砂射孔與壓裂管柱，使水力噴射器到達需要射孔的下層位置；所述的管柱包括油管，及自上而下依次安裝在油管上的安全接頭、水力噴射器、單流閥和斜尖；

B.正洗：射孔前用洗井液洗井，達到進、出口的水質相同；

C.下層水力噴砂射孔初步壓裂：從油管注入射孔液，射孔時，射孔液由油套環空返回，直至完成下層套管及地層射孔，在近井地帶產生微裂縫；之后，關閉套管旋塞，從油套環空注入壓裂液；同時，從油管注入胍膠液，進行初步壓裂施工；

D.下層防砂介質主壓裂：利用端部脫砂壓裂技術將微裂縫壓開并延伸，通過注入前置液造縫并使裂縫長度達到要求后，使用大排量低砂比泵注，使得防砂介質不會在裂縫底部沉積而被攜帶到裂縫前端后脫砂沉積，迫使裂縫長度方向的延伸減緩或停止，裂縫主要在寬度方向增長，最終在低滲透儲層內部形成多條短寬的高導流能力填砂縫帶，裂縫中的防砂介質過濾體起到礫石充填的防砂效果；

E.防砂介質充填作業：當下層壓裂完成后，進行反循環洗井；洗井完成后，上提管柱，將水力噴射器提至需要射孔的上一層位置；接著以小于壓裂施工時的排量從油套環空中充填防砂介質，充填面至少高于下層射孔位置，水平井的充填面介于兩射孔層的中間；充填完成后，用水力噴砂射孔與壓裂管柱測探充填面，直至充填至設計所需的位置；

F.上層水力噴砂射孔、壓裂：測探砂面完成后，上提水力噴砂射孔與壓裂管柱，將水力噴射器提至需要射孔的上層位置，進行上層水力噴砂射孔、壓裂；

G.沖砂作業：上層段壓裂完成后，進行反循環洗井；接著用所述的水力噴砂射孔與壓裂管柱進行沖砂作業，或者起出該管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探充填面，直至沖砂至壓裂改造的最下層，最后起出沖砂管柱。

2.根據權利要求1所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的安全接頭安裝在油管的直立部分，水力噴射器、單流閥和斜尖安裝在油管的水平部分，斜尖安裝在油管水平部分的端部。

3.根據權利要求1所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的正洗的井排量在0.2-1.0m³/min之間。

4.根據權利要求1所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：射孔施工排量和井口壓力由水力噴射工具的噴嘴數目、孔徑以及噴嘴與套管距離確定；注入壓裂液的壓力范圍不超過套管及井口裝置的承壓限制。

5.根據權利要求4所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的壓裂液為鹽水基清潔壓裂液。

6.根據權利要求5所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的壓裂液的排量、注入壓裂液的壓力范圍根據擬壓裂改造海域天然氣水合物儲層水下埋深和儲層巖土力學參數進行設計計算。

7.根據權利要求1所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的防砂介質包括石英砂、陶粒及樹脂涂層砂中的一種或幾種。

8.根據權利要求7所述的低滲透儲層天然氣水合物開采壓裂與防砂聯作工藝方法，其特征在于：所述的防砂介質中還添加碳纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維或金屬纖維。