一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法技术

本发明专利技术提供了一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，包括1）制备稠化剂；2）高压泵注入压裂液；3）提高压裂液粘度；4）加入支撑剂；5）降低压裂液粘度；6）提高压裂液粘度和支撑剂浓度；7）工作结束，该方法具有煤层压裂施工全过程可实时控制压裂液粘度的特点，能够有效提高施工成功率，降低储层伤害，尤其是对于煤层的低杨氏模量性质，可通过控制压裂液粘度实现煤层压裂的高砂比加入，提高了煤层人工裂缝的导流能力。

Fracturing method for artificial fracture of coal seam gas well with low damage and high flow conductivity

The present invention provides a method of CBM well fracturing of low damage high conductivity fracture, including 1) preparation of thickening agent; 2) high pressure pump into the fracturing fluid; 3) improve the viscosity of fracturing fluid; 4) adding support agent; 5) to reduce the viscosity of fracturing fluid; 6) improve the viscosity of fracturing fluid and support agent concentration; 7) end of the work, this method has the characteristics of coal seam fracturing process can be real-time control of fracturing fluid viscosity, can effectively improve the success rate of operation, reduce the reservoir damage, especially for low modulus properties of coal seam, the high sand control fracturing fluid viscosity for coal seam fracturing than adding, improve the conductivity of coal seam fracture.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法
本专利技术涉及煤层气开采中压裂增产改造领域，具体涉及一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法。
技术介绍
煤层普遍具有松散、弱胶结、高滤失性等特点，常规的压裂方法是采用活性水、清洁压裂液、胍胶压裂液体系实现煤层的加砂压裂。活性水压裂液体系具有低伤害的特点，但由于其体系粘度低，在煤层中滤失量大，造缝效率低，造成施工过程中地面施工压力高、波动大、易砂堵等问题，严重影响改造效果。清洁压裂液体系具有携砂、造缝性能好，体系残渣含量低等特点，但相比活性水压裂液体系对煤层伤害较高。胍胶压裂液体系具有携砂、造缝性能好，但其残渣含量高，对煤层伤害大。目前应用较为普遍的是活性水压裂液，但由于活性水粘度低，平均砂比普遍较低，而煤层杨氏模量小，低砂比施工支撑剂在人工裂缝闭合后容易在煤层中嵌入，导致人工裂缝的导流能力差，达不到预期的增产效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提高煤层压裂施工成功率和人工裂缝的导流能力的低伤害压裂方法。为此，本专利技术提供了一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，至少包括：步骤1）制备稠化剂；步骤2）用高压泵组，将步骤1）中的稠化剂与清水混合，得到压裂液，再将压裂液注入地层造缝；步骤3）在造缝阶段前期和中期用高压泵组将压裂液持续注入裂缝内，新的裂缝持续扩展，此阶段提高压裂液粘度；步骤4）在造缝阶段中期，当煤层破裂后，再向压裂液中加入小粒径支撑剂，支撑剂填充在裂缝中，打磨射孔孔眼、人工裂缝，同时填充煤层的微小裂缝，降低压裂液在煤层中的滤失；步骤5）在造缝阶段后期与携砂液低砂比阶段，当支撑剂与压裂液的体积百分比小于15%的情况下，降低压裂液粘度；步骤6）在携砂液阶段后期，当支撑剂与压裂液的体积百分比大于15%的情况下，提高压裂液粘度，同时，再加入大粒径支撑剂，台阶式提高支撑剂浓度；步骤7）关闭高压泵组，工作结束。所述步骤1）中稠化剂包括以下组分：按质量百分比计，35%琥珀酸双烷基脂磺酸钠，25%十八烷基三甲基氯化铵，5%氯化铵，15%乙醇和20%水。所述步骤2）中的压裂液是由稠化剂和清水按体积比为1～2:100混合交联。所述步骤3）中提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp。所述步骤4）中在造缝阶段中期阶段，煤层破裂后，通过多级的加入、停止支撑剂，支撑剂粒径为40-70目，且支撑剂的加入量与压裂液的体积百分比从3%到4%再到5%逐级升高。所述步骤5）中降低压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在1：100，压裂液粘度为5-10cp。所述步骤6）中提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp。所述步骤6）中支撑剂的加入浓度是台阶式提高的，支撑剂与压裂液的体积百分比变化为15%-19%-22%-25%-28%，此阶段加入的支撑剂粒径选择16-20目。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对稠化剂与清水比例的实时控制，可实现压裂液在煤层中造缝阶段前期的高液体效率和携砂液阶段的高携砂性能，低砂比阶段即砂比小于15%，可控制压裂液粘度5-10cp，从而降低储层伤害，该方法具有煤层压裂施工全过程可实时控制压裂液粘度的特点，相比常规活性水压裂液能够有效提高施工成功率，相比胍胶压裂液能够降低储层伤害，尤其是对于煤层的低杨氏模量性质，可通过控制压裂液粘度实现煤层压裂的高砂比加入，提高了煤层人工裂缝的导流能力。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实时例井压裂施工曲线示意图。图中，1、第一曲线是压力曲线（a）;2、第二曲线是排量曲线（b）；3、第三曲线是砂比曲线（c）。具体实施方式如图1所示，本实施例提供了一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，至少包括：步骤1）制备稠化剂，稠化剂包括以下组分：按质量百分比计，35%琥珀酸双烷基脂磺酸钠，25%十八烷基三甲基氯化铵，5%氯化铵，15%乙醇和20%水；步骤2）用高压泵组，将步骤1）中的稠化剂与清水按体积比为1～2：100混合，稠化剂中已包含有粘土稳定剂及破乳剂，本身即为交联剂，与清水混合搅拌后即可实现水体的稠化交联，得到压裂液，再将压裂液注入地层造缝；步骤3）在造缝阶段前期和中期用高压泵组将压裂液持续注入裂缝内，新的裂缝持续扩展，此阶段提高压裂液粘度，提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp，以便降低压裂液在煤层裂缝扩展过程中的滤失，提高压裂液的造缝效率；步骤4）在造缝阶段中期，当煤层破裂后，再向压裂液中多级的加入、停止支撑剂，支撑剂粒径为40-70目，支撑剂的加入量与压裂液的体积百分比从3%到4%再到5%逐级升高，支撑剂填充在裂缝中，打磨射孔孔眼、人工裂缝，同时填充煤层的微小裂缝，降低压裂液在煤层中的滤失，进一步提高液体效率；步骤5）在造缝阶段后期与携砂液低砂比阶段，当支撑剂与压裂液的体积百分比小于15%的情况下，降低压裂液粘度，降低储层伤害，通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在1：100，压裂液粘度为5-10cp；步骤6）在造缝阶段后期，当支撑剂与压裂液的体积百分比大于15%的情况下，提高压裂液粘度，提高压裂液对支撑剂的携带能力，提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp，同时，再加入大粒径支撑剂，支撑剂粒径选择16-20目，台阶式提高支撑剂浓度，支撑剂与压裂液的体积百分比变化为15%-19%-22%-25%-28%，实现降低支撑剂在煤层的嵌入影响，提高裂缝导流能力的目的；步骤7）关闭高压泵组，工作结束。本专利技术通过对稠化剂与清水比例的实时控制，可实现压裂液在煤层中造缝阶段前期的高液体效率和携砂液阶段的高携砂性能，低砂比阶段即砂比小于15%，可控制压裂液粘度5-10cp，从而降低储层伤害，该方法具有煤层压裂施工全过程可实时控制压裂液粘度的特点，相比常规活性水压裂液能够有效提高施工成功率，相比胍胶压裂液能够降低储层伤害。尤其是对于煤层的低杨氏模量性质，可通过控制压裂液粘度实现煤层压裂的高砂比加入，提高了煤层人工裂缝的导流能力。以上例举仅仅是对本专利技术的举例说明，并不构成对本专利技术的保护范围的限制，凡是与本专利技术相同或相似的设计均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，其特征在于：至少包括：步骤1）制备稠化剂；步骤2）用高压泵组，将步骤1）中的稠化剂与清水混合，得到压裂液，再将压裂液注入地层造缝；步骤3）在造缝阶段前期和中期用高压泵组将压裂液持续注入裂缝内，新的裂缝持续扩展，此阶段提高压裂液粘度；步骤4）在造缝阶段中期，当煤层破裂后，再向压裂液中加入小粒径支撑剂，支撑剂填充在裂缝中，打磨射孔孔眼、人工裂缝，同时填充煤层的微小裂缝，降低压裂液在煤层中的滤失；步骤5）在造缝阶段后期与携砂液低砂比阶段，当支撑剂与压裂液的体积百分比小于15%的情况下，降低压裂液粘度；步骤6）在携砂液阶段后期，当支撑剂与压裂液的体积百分比大于15%的情况下，提高压裂液粘度，同时，再加入大粒径支撑剂，台阶式提高支撑剂浓度；步骤7）关闭高压泵组，工作结束。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，其特征在于：至少包括：步骤1）制备稠化剂；步骤2）用高压泵组，将步骤1）中的稠化剂与清水混合，得到压裂液，再将压裂液注入地层造缝；步骤3）在造缝阶段前期和中期用高压泵组将压裂液持续注入裂缝内，新的裂缝持续扩展，此阶段提高压裂液粘度；步骤4）在造缝阶段中期，当煤层破裂后，再向压裂液中加入小粒径支撑剂，支撑剂填充在裂缝中，打磨射孔孔眼、人工裂缝，同时填充煤层的微小裂缝，降低压裂液在煤层中的滤失；步骤5）在造缝阶段后期与携砂液低砂比阶段，当支撑剂与压裂液的体积百分比小于15%的情况下，降低压裂液粘度；步骤6）在携砂液阶段后期，当支撑剂与压裂液的体积百分比大于15%的情况下，提高压裂液粘度，同时，再加入大粒径支撑剂，台阶式提高支撑剂浓度；步骤7）关闭高压泵组，工作结束。2.如权利要求1所述的煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，其特征在于：所述步骤1）中稠化剂包括以下组分：按质量百分比计，35%琥珀酸双烷基脂磺酸钠，25%十八烷基三甲基氯化铵，5%氯化铵，15%乙醇和20%水。3.如权利要求1所述的煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，其特征在于：所述步骤2）中的压裂液是由稠化剂和清水按体积比为1～2:100混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，吴增智，黄超，马托，蒋文学，张承武，武月荣，黄永章，李珊，徐方向，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61