[發明專利]一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法

有效

• 申請號: 202110605244.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113236219B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 賀培;鄧智;程禮軍;張燁;陸朝暉;張健強;黃永葵;張義
• 申請（專利權）人: 重慶地質礦產研究院
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B49/00;E21B47/00;C09K8/66;C09K8/80
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明屬于煤層氣儲層壓裂改造增產領域，涉及一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法。主要包括壓裂煤層和壓裂段數確定、壓裂方案等。通過精確選層以及擯棄非經濟開發煤層，實現煤層氣資源動用與經濟效益最優最大化。解決了高陡煤層易出砂，形成的裂縫過長，但卻無法有效支撐，浪費壓裂資源的問題，降低了壓裂改造成本，提高了煤層氣開發經濟效益。

技術領域

本發明涉及煤層氣水力壓裂改造增產領域，具體是一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法。

背景技術

煤層氣作為一種非常規油氣資源，在我國天然氣產量中已占據重要地位。由于我國煤層大多屬于低孔低滲煤層，需要進行儲層改造才能獲得工業或經濟開發價值。水力壓裂技術就是實現煤層增滲的主要技術，廣泛應用于煤層氣開發中。我國不同地區煤層氣埋藏地質條件多樣，我國西南地區具有煤層多、含氣量高、煤層薄、滲透性低等特點。特別是高陡地層（地層傾角一般大于30°）要實現工業、特別是經濟開發需要采取最優的儲層改造技術，最優動用煤層儲層所有煤層氣資源。

專利CN107676072A公布了一種適用于高陡煤層的煤層氣壓裂工藝，包含前置液階段、攜砂液階段和頂替液階段，三個階段中采用大排量壓裂技術、低砂比壓裂技術；在前置液階段和攜砂液階段采用變粘度壓裂液技術和變密度多粒徑組合支撐劑技術；在攜砂液階段采用段塞式加砂技術。專利CN106869889A公布了一種碎粒煤煤層氣壓裂方法，包括優化射孔、建立進液通道、增大前置液量的比例至本壓裂段液體總量的45-55%，實施中先泵注20-25%的純壓裂液，后泵注前置液加砂段塞，然后攜砂液加砂段塞支撐裂縫、防砂堵，最后泵注頂替液等，可實現煤層氣壓裂改造。另外，專利CN201410328286公布了一種煤層氣水力壓裂方法，專利CN201410374454公布了一種中高階煤層氣儲層的壓裂方法，專利CN201510395150公布了一種煤層氣儲層的壓裂方法，專利CN201611173951公布了一種煤層氣壓裂方法，這些煤層氣壓裂方法專利根據不同情況，公布了不同的壓裂階段、壓裂液體配比等。除上述專利外，還有較多文獻陳述了煤層的水力壓裂方法，但針對碎粒煤、多煤層、高陡煤層缺少最優選層和合理壓裂改造規模確定的方法。

因此，針對多、薄、高陡碎粒煤層，為了更優的動用煤層氣資源、實現經濟開發，本發明提供了一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法，以實現多煤層、高陡碎粒煤層經濟高效開采的目的，從技術上克服多煤層最大限度動用煤層氣資源和最優化經濟開采的難題。

本發明的技術方案為：

本發明實施例提供了一種適用于多套高陡碎粒煤層的煤層氣壓裂方法，包括：

步驟S1，從同一地層壓力系統的待選煤層中選取N個目標煤層；

步驟S2，從N個目標煤層中選定M個目標壓裂段；

步驟S3，針對所選定的M個目標壓裂段，采用預先選擇的壓裂方案按照預先確定的設定順序依次對每一段壓裂層段進行壓裂，且每完成一段壓裂層段壓裂后，按照預定程序在指定位置下入封隔橋塞；

步驟S4，完成壓裂后，停泵，關井憋壓24-48小時；

其中，步驟S1包括：

步驟S11，采用地層傾角測井設備對各待選煤層進行地層傾角測定以確定各煤層的地層傾角，采用電阻率測井設備對各待選煤層進行電阻率測定；再基于測定的地層傾角結果、電阻率測定結果、以及人工測量得到的地面露頭觀測結果和采煤巷道煤層觀測結果按照預先的計算方式確定各待選煤層的真厚度；

步驟S12，采用含氣量測試設備，對各待選煤層進行含氣量測定；

步驟S13，采用室內巖石力學測試實驗設備，對各煤層進行煤層抗壓強度、煤層抗拉強度、煤層頂板抗壓強度、煤層頂板抗拉強度、煤層底板抗壓強度和煤層底板抗拉強度測定；