[發明專利]一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法

有效

• 申請號: 202110488308.5
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113338883B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 黃啟銘;李軍;王剛;王恩茂;鞠爽;秦存利
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/22;C09K8/52
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

1.一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)配制后置液

選取過氧化氫、碳氫表面活性劑、氟碳表面活性劑、助溶劑和增能劑為原料，配制得到后置液；

(2)施工鉆孔

在兩個用以煤層氣抽采的采氣井中間位置施工一個鉆孔，并在鉆孔處布置超聲波空化系統；所述超聲波空化系統包括超聲波驅動電源、超聲波換能器和信號線纜，超聲波驅動電源通過信號線纜與超聲波換能器連接，超聲波換能器置于鉆孔中；

(3)壓裂

在采氣井處布置壓裂系統，所述壓裂系統包括壓裂操作臺、高壓泵、高壓軟管和水箱，高壓泵的出口與高壓軟管連接，高壓泵的入口通過壓裂操作臺與水箱連接；

調節高壓泵泵壓將前置液注入地層，對地層進行破裂，形成一定尺寸的裂縫后，逐漸增高泵壓，將攜砂液與支撐劑隨高壓泵泵入煤儲層實施壓裂；

所述攜砂液采用如下原料配制：羥丙基瓜爾、二氯二甲基硅烷、過硫酸銨、氯化鉀以及余量的水；

(4)破膠

壓裂達到預期效果后將后置液泵入煤層中，同時，打開超聲波驅動電源，產生的高頻交流電信號經信號線纜傳遞至超聲波換能器，超聲波換能器將高頻交流電信號轉換為超聲波信號向水平井周圍發射；

(5)返排

開啟采氣井井筒進行壓裂液返排。

2.根據權利要求1所述的一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于，步驟(1)中：所述助溶劑選用乙醇，增能劑選用尿素。

3.根據權利要求2所述的一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于，各原料的用量為：12％wt的過氧化氫、0.8％wt的碳氫表面活性劑、1.2％wt的氟碳表面活性劑、0.6％wt的乙醇、0.4％wt的尿素，以及余量的水；

制備方法如下：將過氧化氫、碳氫表面活性劑、氟碳表面活性劑、乙醇、尿素依次添加到水中，攪拌均勻即得。

4.根據權利要求1所述的一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于：所述超聲波空化系統還包括支撐管，所述支撐管包括防水管和外花管，外花管采用硬質塑料材料制成，在外花管的下部側壁及末端開設若干個通孔，防水管設置在外花管的下部內側，所述超聲波換能器設置于防水管的內部。

5.根據權利要求1所述的一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于，所述攜砂液的各原料用量為：0.4％wt的羥丙基瓜爾、2.5％wt的二氯二甲基硅烷、1.2％wt的過硫酸銨、0.3％wt的氯化鉀以及余量的水；

配制步驟為：①取50℃溫水，加入羥丙基瓜爾，攪拌至全溶；②然后依次加入二氯二甲基硅烷、氯化鉀和過硫酸銨，攪拌至均勻溶解，即得所需攜砂液。

6.根據權利要求1所述的一種基于超聲波空化效應的壓裂液強化返排方法，其特征在于，所述前置液是采用以下用量配比的原料制得：1％wt的氯化銨、1.2％wt的復合活性劑以及余量的水；

所述復合活性劑由50％wt仲烷基硫酸鈉、20％wt石油磺酸鹽類和30％wt石灰石粉混合而成。