[發明專利]一種提升海相頁巖儲層水化損傷程度的壓裂液處理方法

在審

• 申請號: 202110397865.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN115199250A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 楊海;石孝志;陳明忠;李軍龍;伍洲;付鵬;韓春艷;耿周梅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 邢偉

本發明提供了一種提升海相頁巖儲層水化損傷程度的壓裂液處理方法，所述方法包括：利用增氧設備實現壓裂液增氧，以使壓裂液中的氧含量達到飽和溶解氧量的90％以上；其中，壓裂液存儲在儲備系統中，儲備系統包括儲液池或儲液罐組；增氧設備與壓裂液的儲備系統相適配，并能夠通過孔板或沒入壓裂液內的導氣管來實現壓裂液增氧，導氣管上開設有氣孔。本發明一方面能夠加強黃鐵礦與水的化學反應，形成溶蝕孔縫，同時生成酸性環境為儲層中碳酸鹽巖類礦物的溶解提供條件，提升儲層滲透率，增加壓裂裂縫復雜程度，提升頁巖氣井初始產量；另一方面，為吸附氣的解吸提供有利條件，保障氣井后期產量，延長氣井生產周期。

技術領域

本發明涉及油氣藏增產改造領域，具體來講，涉及一種提升海相頁巖儲層水化損傷程度的壓裂液處理方法。

背景技術

海相頁巖儲層經水力壓裂后會形成復雜的裂縫網絡結構，為氣體提供良好的滲透通道，而裂縫網絡的復雜性取決于頁巖儲層的內部結構缺陷及其力學性質。海相頁巖儲層水化損傷是指頁巖與水作用后其內部細觀結構缺陷發生進一步劣化并降低其力學性能。因此，水化損傷程度的提升能夠為海相頁巖儲層水力壓裂裂縫的起裂和延伸提供更多的應力弱點和延伸路徑，增加水力壓裂裂縫網絡復雜程度。

國內外其他研究表明：海相頁巖與水接觸后，水在毛管力、滲透壓力、泵壓等驅動力作用下會進入頁巖內部，并與頁巖中的黏土礦物、黃鐵礦等礦物發生物理化學反應，促使頁巖內部產生新的孔縫或原始孔縫進一步延伸。

CN105626028A公開了一種增加頁巖氣井壓裂改造縫網密度的方法。該方法是將氧化劑添加到壓裂液前置液中，然后將壓裂液注入儲層內部，利用了氧化劑氧化頁巖中的有機質、黃鐵礦等反應產生的熱量、氣體形成高溫高壓以及反應產物中的有機酸可溶蝕碳酸鹽礦物，以提高改造體積內氣體傳輸速率。由于該方法引入了新的氧化劑，將會導致成本增加、污染增加等問題。

目前，雖然意識到了海相頁巖與液體(壓裂液)的相互作用規律明顯區別于常規油氣儲層，對海相頁巖水化作用特性的認識也更加深入，但尚未出現利用海相頁巖水化特性并通過改善壓裂液性質提升其水化損傷程度的壓裂液處理方法或技術。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于增加壓裂液含氧量，提升壓裂液對海相頁巖儲層的水化損傷程度。

為了實現上述目的，本發明提供了一種適用于壓裂現場提升海相頁巖儲層水化損傷程度的壓裂液處理方法，所述方法可包括：利用增氧設備實現壓裂液增氧，以使壓裂液中的氧含量達到飽和溶解氧量的90％以上；其中，壓裂液存儲在儲備系統中，儲備系統包括儲液池或儲液罐組；增氧設備與壓裂液的儲備系統相適配，并能夠通過孔板或沒入壓裂液內的導氣管來實現壓裂液增氧，導氣管上開設有氣孔。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述儲備系統可包括儲液池；所述增氧設備包括沿氣體傳輸方向依次連接的供氣單元、連接單元和導氣單元，其中，供氣單元能夠提供所述含氧氣體；連接單元能夠接收所述供氣單元提供的含氧氣體，并將其輸送至導氣單元；導氣單元包括若干根布設在儲液池內部的導氣管，導氣管上開設有多個氣孔。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述導氣單元可包括多根呈并聯狀態的導氣管，每個導氣管上的氣孔均勻分布，在導氣管數量大于2的情況下，相鄰導氣管之間的距離都相同。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述導氣管的一端為進氣端并與連接單元連接，另一端為封閉端。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述導氣管為直管或彎管。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述儲備系統包括儲液池。