一种煤储层水锁伤害控制方法技术

本发明专利技术涉及一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶（即煤样的变质程度）选定二氧化氯的浓度；4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液。该方法降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层及提高煤层气采收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤层气勘探开发煤层气井储层改造
，具体涉及。
技术介绍
我国低渗透率、低临储压力比、低含气饱和度的煤储层条件不利于煤层气商业化开发，国内很多学者在物理增透技术、化学增透技术、化学能量方式降低煤储层的亲甲烷能力等方面进行了研宄，对煤储层的改造取得了一定的效果。但多数研宄成果并未涉及或关注储层改造引起的储层损害问题。水锁效应是造成煤层气储层损害的主要因素之一。煤层气储层是一种复杂的多孔介质，外来流体侵入后将裂隙中气体推向储层深部，并在气水界面形成一个凹向水相的弯液面，进而形成毛细管阻力，当孔隙内部与外部环境之间的压力差不足以克服该毛细管阻力时，便阻碍煤层气解吸和渗流，发生水锁。随着储层含水率上升，煤层气解吸时间延长和渗透率降低，严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采，因此开展煤储层水锁伤害控制技术研宄有利于保护煤层气储层，从而提高煤层气采收率。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供，该方法降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层及提高煤层气采收率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: ，其包括如下步骤: 1)选择进行压裂改造的地面煤层气井； 2)现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角； 3)向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶(即煤样的变质程度)选定二氧化氯的浓度； 4)加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间(即前置液和携砂液之间)需泵入20 - 30立方米的活性水压裂液进行隔离； 5)水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液； 6)效果检验，主要指标包括煤层气解吸时间、储层渗透率等。具体的，所述步骤3)中接触角的大小决定了加入快T的浓度，基本原则:0° <接触角彡40°，10ppm <快T浓度彡500ppm;40° <接触角彡90°，500??111<快1'浓度(100ppm ；90° <接触角彡 180。，100ppm <快 T 浓度彡 2000ppm。所述步骤3)中煤样煤阶的高低决定了加入二氧化氯的浓度，基本原则:低阶煤，二氧化氯浓度为500 — 100ppm ;中阶煤，二氧化氯的浓度为1000 — 2500ppm但不包括100ppm ;高阶煤，二氧化氯的浓度为2500 — 5000ppm但不包括2500ppm。所述的步骤4)中水力压裂既包括煤层气井的首次水力压裂，也包括煤层气井的二次压裂改造和解堵施工。快T即快速渗透剂T，化学名:顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠，属阴离子表面活性剂。非活性水压裂液可以是常用的清洁压裂液、胍胶压裂液、泡沫压裂液等。水力压裂时会将大量的压裂液注入煤储层，压裂液进入煤储层裂隙后便发生水锁，阻碍煤层气解吸和渗流，导致煤层气解吸时间延长和渗透率降低，从而严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采。本专利技术在压裂液中均匀拌入合适浓度的表面活性剂快TdiS裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，使用此压裂液进行水力压裂后，减小了水与煤表面的接触角，降低了煤层气储层表面张力、毛细管阻力和煤储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率，从而避免了压裂液对煤储层的水锁损害，提高了煤层气采收率。另外，本专利技术向压裂液中均匀拌入选定浓度快T的同时均匀拌入了选定浓度的二氧化氯，快T改变了疏水煤储层的润湿性，二氧化氯随着压裂液进入煤储层孔隙并与煤储层作用，降低了煤储层的亲甲烷能力，增加了煤层气的解吸量，同时增加了煤储层的渗透率。和现有技术相比，本专利技术的有益效果: 添加快T后压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层；降低了储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率、增大了储层的渗透率，可提高单井日产气量，从而提高煤层气采收率。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。实施例1 ，其包括如下步骤: 1)选择进行压裂改造的地面煤层气井； 2)现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角； 3)向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶选定二氧化氯的浓度；具体原则为:0° <接触角< 40°，10ppm <快T浓度^ 500ppm ；40° <接触角彡 90°，500ppm <快 T 浓度彡 100ppm ;90。<接触角彡 180。，100ppmC快T浓度< 2000ppm ;低阶煤，二氧化氯浓度为500 — 100ppm ;中阶煤，二氧化氯的浓度为1000 - 2500ppm但不包括100ppm ;高阶煤，二氧化氯的浓度为2500 — 5000ppm但不包括2500ppm。4)加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间需泵入20 - 30立方米的活性水压裂液进行隔离；步骤4)中水力压裂既包括煤层气井的首次水力压裂，也包括煤层气井的二次压裂改造和解堵施工； 5)水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液； 6)效果检验，主要指标包括煤层气解吸时间、储层渗透率等。本专利技术添加快T后的压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层；降低了储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率、增大了储层的渗透率，可提高单井日产气量，从而提高煤层气采收率。【主权项】1.，其特征在于，包括以下步骤: 1)选择进行压裂改造的地面煤层气井； 2)现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角； 3)向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶选定二氧化氯的浓度； 4)加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间需泵入20 - 30立方米的活性水压裂液进行隔离； 5)水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液。2.如权利要求1所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述步骤3)中接触角的大小决定了加入快T的浓度，基本原则:0° <接触角彡40°，10ppm <快T浓度彡500ppm;40。<接触角彡 90°，500??111<快T浓度彡 100ppm ;90。<接触角彡 180°，100ppm <快T 浓度 < 2000ppm。3.如权利要求1或2所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述步骤3)中煤样煤阶的高低决定了加入二氧化氯的浓度，基本原则:低阶煤，二氧化氯浓度为500 —100ppm ;中阶煤，二氧化氯的浓度为1000 — 2500ppm但不包括100ppm ;高阶煤，二氧化氯的浓度为2500 - 5000ppm但不包括2500ppm。4.如权利要求1或2所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述的步骤4)中水力压裂包括煤层气井的首次水力压裂、煤层气井的二次压裂改造和解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶选定二氧化氯的浓度；4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏现波，宋金星，苏黎楠，郭红玉，李贤忠，司青，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41