一种煤层气压裂方法技术

本发明专利技术公开了一种煤层气压裂方法，属于煤层气开发领域。所述方法包括：步骤1：煤层中段射孔；步骤2：配制低粘度的压裂液；步骤3：通过所述压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30‑60分钟再进行下一次压裂铺砂。本发明专利技术通过在煤层中段射孔，将压裂液的过流通道控制在煤层中段，避免了在压裂过程中前置液注入阶段的压窜风险；通过至少3次的压裂铺砂，实现控制裂缝在煤层延伸，支撑剂在煤层中有效铺置，形成较长、较高的高导流能力通道，提高煤层气产量。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气压裂方法
本专利技术涉及煤层气开发领域，特别涉及一种煤层气压裂方法。
技术介绍
煤层气是煤炭的共、伴生气体资源，由煤层自生自储，我国煤层气储层多属于中低渗储层，具有孔隙度低、渗透率低的特性，在煤层气开发中通常需要采用压裂来实现增产获得产能，但是由于煤岩具有弹性模量较低、泊松比高、塑性强的力学特性，煤岩压裂时易形成短而宽的裂缝，那么针对煤气层的这些特性，压裂方法的研究与优化十分重要。压裂通常利用地面高压泵，通过井筒将压裂液挤注进入储层，当注入压裂液的速度超过储层的吸收能力时，形成很高的压力，当这种压力超过井底附近煤岩的破裂压力时，煤岩将被压开并产生裂缝，继续挤注压裂液，裂缝继续向储层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着需要挤入带有支撑剂的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不会闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用支撑剂将裂缝支撑起来，使储层与井筒之间建立起一条新的流体通道。煤层气压裂液的最初阶段使用高粘度的压裂液，例如胍胶溶液，但其由于含有大量聚合物使得其粘度较高，聚合物等成分易与煤层发生物理化学作用而对煤层造成伤害等原因而使用较少，目前阶段，对于煤层气的压裂通常采用活性水作为压裂液，其以水作为基底，加入防膨剂、杀菌剂等添加剂，由于活性水压裂液粘度低携砂能力差，压裂方法采用大排量、大液量连续注入的方式，例如，专利文献CN102094612A公开了一种煤层气井活性水压裂工艺，该工艺采用如下步骤实现：(1)循环；(2)试压；(3)试挤；(4)压裂；(5)支撑；(6)放压；所述步骤(1)、(3)、(3)、(5)中，压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为5-9m3/min；压裂泵注采用套管注入方式。再例如专利文献CN102852509A公开了一种高阶煤煤层气储层压裂的方法，该方法采用如下步骤实现：(1)多口井煤层中部深射孔；(2)活性水压裂；(3)变排量压裂；(4)全程加砂；(5)测压降；(6)放压，关井48小时后连续放喷，排量不超过lm3/h；(7)下入生产管柱。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：压裂方法没有考虑煤岩的力学特性，不能使支撑剂在煤层中有效铺置，并且由于煤储层的破裂延伸压力高于常规储层，容易压窜，造成支撑剂无效填充非改造层。
技术实现思路
为了解决现有技术的上述问题，本专利技术实施例提供了一种煤层气压裂方法。所述技术方案如下：一种煤层气压裂方法，所述方法包括：步骤1：煤层中段射孔；步骤2：配制低粘度的压裂液；步骤3：通过所述压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30-60分钟再进行下一次压裂铺砂。优选地，所述煤层中段射孔具体为选择距离煤层顶界1.0-1.5米以及距离煤层底界1.0-1.5米的中段位置进行射孔。优选地，所述射孔参数为16孔/米，60度相位角。优选地，所述步骤2中所述低粘度的压裂液指其粘度在20mpa·s以内。优选地，所述步骤2中所述压裂液为氯化钾溶液或者滑溜水压裂液。优选地，所述氯化钾溶液的质量分数为0.5％-1.0％，所述滑溜水压裂液中降阻剂的质量分数为0.05％-0.1％。优选地，所述滑溜水压裂液的煤芯伤害率小于20％。优选地，所述步骤3中所述压裂铺砂包括：将压裂液作为前置液注入；在压裂液中加入石英砂作为携砂液注入；将压裂液作为顶替液注入。优选地，所述步骤3中所述每次压裂铺砂中所述携砂液中石英砂的质量分数逐渐增加。优选地，所述步骤3中所述铺砂后停泵30-60分钟，为在所述顶替液注入完之后停泵30-60分钟。优选地，所述步骤3中所述至少3次的压裂铺砂，优选为3-5次压裂铺砂。优选地，所述步骤3中所述至少3次的压裂铺砂，第一次压裂铺砂的石英砂采用40-70目砂；第二次以及第二次之后压裂铺砂的石英砂采用20-40目砂。优选地，所述步骤3中所述至少3次的压裂铺砂，包括：第一次压裂铺砂的压裂液总液量为200-300m3，注入排量为4.0-5.0m3/min，砂量为10-20m3；第二次压裂铺砂的压裂液总液量为150-250m3，注入排量为5.0-6.0m3/min，砂量为10-20m3；第三次压裂铺砂的压裂液总液量100-200m3，注入排量为6.0-7.0m3/min，砂量为10-20m3。优选地，所述步骤3中所述至少3次的压裂铺砂，还包括：第三次之后压裂铺砂的压裂液总液量为100-200m3，注入排量为6.0-7.0m3/min，砂量为10-20m3。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术提供的压裂方法，其通过在煤层中段射孔，将压裂液的过流通道控制在煤层中段，避免了在压裂过程中前置液注入阶段的压窜风险；第一次压裂铺砂后停泵，使得支撑剂在压裂形成的通道中形成了阻挡水力裂缝下窜的桥堵带，减少了压裂中出现压窜的几率，也为后续几次压裂在煤层内铺砂创造了条件；后续几次压裂铺砂则逐渐增加了支撑剂堆积的高度、提高了液体流速，使得支撑剂进一步向水力裂缝远端铺置；从而通过至少3次的压裂铺砂，实现控制裂缝在煤层延伸，支撑剂在煤层中有效铺置，形成较长、较高的高导流能力通道，提高煤层气产量。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。一种煤层气压裂方法，所述方法包括：步骤1：煤层中段射孔；步骤2：配制低粘度的压裂液；步骤3：通过所述压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30-60分钟再进行下一次压裂铺砂。本专利技术提供的压裂方法，其通过在煤层中段射孔，将压裂液的过流通道控制在煤层中段，避免了在压裂过程中前置液注入阶段的压窜风险；通过利用压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30-60分钟再进行下一次压裂铺砂，实现支撑剂在煤层中有效铺置。具体地，第一次压裂铺砂后停泵30-60分钟，由于加入支撑剂的压裂液是低粘度的，因此在停泵期间支撑剂在压裂液中沉降，沉降到压裂形成的裂缝通道的底部，形成了阻挡裂缝下窜的桥堵带，减少了后续几次压裂铺砂出现压窜的几率，同时由于支撑剂沉降在裂缝通道底部减少了通道的过流截面，使第二次压裂铺砂的压裂液流速增加，从而使裂缝进一步在煤层中延伸，支撑剂进一步向水力裂缝远端铺置；再第二次压裂铺砂后停泵30-60分钟，撑开了第一次压裂未支撑的裂缝进行加支撑剂填充，并且逐渐将支撑剂铺设在第一次压裂形成的桥堵带上增加了支撑剂堆积的高度，后续的压裂铺砂同样逐渐增加了支撑剂堆积的高度、提高了液体流速，使得支撑剂进一步向水力裂缝远端铺置；从而通过至少3次的压裂铺砂，实现支撑剂在煤层中有效铺置，形成较长、较高的高导流能力通道。具体地，在煤层中段射孔指选择距离煤层顶界1.0-1.5米以及距离煤层底界1.0-1.5米的中段位置进行射孔，其中，射孔参数为16孔/米，60度相位角，其中，相位角是指相邻两孔角度。本领域技术人员可以理解的是，射孔形成的通道是为后续压裂液的进入通道，选择在煤层的中段射孔而保留与煤层边界的一定距离，未射孔的位置可以防止压裂过程中出现压窜，射孔参数为现有技术，在此不作详细描述。具体地，所述步骤2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气压裂方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：煤层中段射孔；步骤2：配制低粘度的压裂液；步骤3：通过所述压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30‑60分钟再进行下一次压裂铺砂。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气压裂方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：煤层中段射孔；步骤2：配制低粘度的压裂液；步骤3：通过所述压裂液在所述射孔位置进行至少3次的压裂铺砂，每次压裂铺砂后停泵30-60分钟再进行下一次压裂铺砂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤层中段射孔具体为选择距离煤层顶界1.0-1.5米以及距离煤层底界1.0-1.5米的中段位置进行射孔；所述射孔参数为16孔/米，60度相位角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中所述低粘度的压裂液指其粘度在20mpa·s以内，所述压裂液为氯化钾溶液或者滑溜水压裂液，所述氯化钾溶液的质量分数为0.5％-1.0％，所述滑溜水压裂液中降阻剂的质量分数为0.05％-0.1％，所述滑溜水压裂液的煤芯伤害率小于20％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中所述压裂铺砂包括：将压裂液作为前置液注入；在压裂液中加入石英砂作为携砂液注入；将压裂液作为顶替液注入。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3中所述每次压裂铺砂中所述携砂液中石英砂的质量分数逐渐增加。6.根据权利要求5所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻鹏，余东合，张洋，曲凤娇，卫思祺，谭宏强，王璇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11