[發明專利]一種頁巖氣井支撐劑回流防控治一體化方法

在審

• 申請號: 202310278243.0
• 申請日: 2023-03-20
• 公開（公告）號: CN116146164A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李遠照;韋琦;張馳;劉星;鄭珊珊;李浩然
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司;中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B43/12;E21B43/34
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 康奇剛

本發明涉及頁巖氣水平井開發技術領域，具體為一種頁巖氣井支撐劑回流防控治一體化方法，包括步驟：S101，采用不同粘度壓裂液交替注入；S201，將氣井產量控制在臨界攜砂流量范圍內；S301，設置回流閾值，當支撐劑回流達到回流閾值時，在氣井井口安裝除砂設備，去除回流支撐劑。本方案采用不同粘度壓裂液交替注入時，低粘液體指進，高粘液體對沉砂清掃，相比于單段采用高粘液體，攜砂效果更遠；將氣井產量控制在臨界攜砂量范圍內，能夠在防止支撐劑回流的同時保障氣井最大產能；而針對支撐劑回流十分嚴重的井，在支撐劑回流達到回流閾值時，通過在氣井井口安裝的除砂設備，則能夠有效去除回流支撐劑，保護后續生產設備。

技術領域

本發明涉及頁巖氣水平井開發技術領域，具體為一種頁巖氣井支撐劑回流防控治一體化方法。

背景技術

水平井分段壓裂是實現頁巖氣商業開發的主要工藝技術，該技術是通過封隔工具將水平井分為不同的段，在每一段內進行多簇同時壓裂，從而對頁巖氣儲層進行增產改造，實現頁巖氣的高效開發。

目前的頁巖氣井壓裂時普遍都采用高砂量、高液量的設計，再加上老井生產導致地層閉合壓力降低，所以在氣井實際生產過程中，支撐劑容易發生回流現象。而支撐劑回流會嚴重傷害儲層并阻礙氣井正常生產，更嚴重時甚至會導致生產設備損壞、氣井停產。所以支撐劑回流防治工作一直是頁巖氣田開發過程中面臨的難題之一。

發明內容

本發明的技術問題在于目前的頁巖氣井壓裂時普遍都采用高砂量、高液量的設計，再加上老井生產導致地層閉合壓力降低，所以在氣井實際生產過程中，支撐劑容易發生回流現象。

本發明提供的基礎方案：一種頁巖氣井支撐劑回流防控治一體化方法，包括步驟：

S101，采用不同粘度壓裂液交替注入；

S201，將氣井產量控制在臨界攜砂流量范圍內；

S301，設置回流閾值，當支撐劑回流達到回流閾值時，在氣井井口安裝除砂設備，去除回流支撐劑。

本發明的原理及優點在于：

1、采用不同粘度壓裂液交替注入時，低粘液體指進，高粘液體對沉砂清掃，相比于單段采用高粘液體，攜砂效果更遠。

2、到氣井井筒內氣體流速小于臨界攜砂流量時，支撐劑無法被攜帶至井口，進而防止支撐劑回流至后續生產流程，將氣井產量控制在臨界攜砂量范圍內，能夠在防止支撐劑回流的同時保障氣井最大產能。

3、針對支撐劑回流十分嚴重的井，在支撐劑回流達到回流閾值時，通過在氣井井口安裝的除砂設備，能夠有效去除回流支撐劑，保護后續生產設備。

進一步，還包括S102：控制支撐劑用量，減少70/140目支撐劑占比，增加40/70目以及30/50目支撐劑的占比。

有益效果：支撐劑回流主要是流體粘滯力大于顆粒重力導致的疏散顆粒運移，因此顆粒尺寸越大，越不容易被液體攜帶，對應的臨界支撐劑回流速率也越大，因此本方案采用大顆粒尺寸的支撐劑，能夠減少支撐劑回流風險。

進一步，還包括S202：優化壓后放噴測試制度，采用從6mm的油嘴開始逐漸增大至10mm的油嘴進行測試。

有益效果：前期測試支撐劑回流嚴重的氣井，在12mm油嘴測試制度下，測試產量明顯高于臨界支撐劑回流流量，支撐劑回流量也較大；當把油嘴減小到10mm時，此時測試產量與臨界支撐劑回流流量基本持平，支撐劑回流情況得到明顯的改善。測試制度優化為由6mm油嘴開始從小到大逐漸增大，最大只測試10mm油嘴制度，有條件氣井可進站測試，井口壓力明顯穩定，進一步降低出砂風險。

進一步，S201中，頁巖氣井的臨界攜砂流量計算公式為：