油气田开采方法技术

本发明专利技术提出一种油气田开采方法，是向体积份100份天然水中添加5-60份自悬浮支撑剂，形成支撑剂悬浮液，然后将所得支撑剂悬浮液输送到地下岩层中。本发明专利技术提出的方法，以天然水直接作为携砂液，不用增稠剂，明显降低了施工用液体的成本。无需配置压裂液，减少施工设备，简化施工流程，缩短施工时间，降低工人的劳动强度。天然水不含增稠剂，储层伤害轻，增产作用好。不污染地层水，保护环境。

Oil and gas field mining method

The invention discloses a method for exploiting oil and gas fields, which is to add 5-60 self suspension proppant to 100 parts of natural water in volume fraction, form proppant suspension, and then transport the resultant proppant suspension to underground rock formations. The method of the invention uses natural water as the sand carrying liquid directly, without thickening agent, and obviously reduces the cost of the liquid used for construction. The fracturing fluid is not needed, the construction equipment is reduced, the construction process is simplified, the construction time is shortened, and the labor intensity of the workers is reduced. Natural water does not contain thickening agent, the reservoir damage is light, and the effect of increasing production is good. Not pollute the formation water, protect the environment.

【技术实现步骤摘要】
油气田开采方法
本专利技术属于矿产开采领域，具体涉及一种通过支撑加强裂缝的水力压裂的油田、气田、页岩气开采方法。
技术介绍
清水压裂(WaterFracturing)是在清水中加入少量的减阻剂、稳定剂、表面活性剂等添加剂作为压裂液进行的压裂作业，又叫做减阻水压裂。实验表明，添加了支撑剂的清水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂液返回后仍保持开启状态。清水压裂成本低，地层伤害小，是目前页岩气开发最主要的压裂技术。但是，现有清水压裂技术中的清水中含有降滤失剂、增稠剂，主要是高分子化合物，诸如甘露糖和半乳糖组成的高分子量多糖、或瓜胶衍生物、或纤维素衍生物，或生物聚合物，诸如黄原胶、二苯基甲烷和硬葡聚糖等，以提供减摩降阻的作用。这些高分子化合物随同清水进入地层，开采时、开采之后通过地层缝隙进入地下水，造成环境污染，已引起多方关注(《国外油田工程》2010年09期)。另一方面，压裂液返排的时候，消耗很大的泵功率，不利于全部返排。如果把高分子材料和支撑剂组合，又存在强度不好、难回收的问题，如果组合的支撑剂破损，同样使高分子材料进入地质岩层，造成地下水污染。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种清水压裂支撑的油气田开采方法。为实现上述目的，具体技术方案为：一种清水压裂支撑的油气田开采方法，其是向体积份100份天然水中添加5-60份(体积分)自悬浮支撑剂，形成支撑剂悬浮液，然后将所得支撑剂悬浮液输送到地下岩层中；所述地下岩层可以是稠油油藏的岩层、天然气岩层、盐岩层、沉积岩层中的一种。所述天然水选自河水、养殖用水、湖水、海水及地下水中的一种或多种；所述自悬浮支撑剂是在骨料上包覆有高分子材料的球状颗粒；所述高分子材料为水溶性高分子材料和树脂的混合物，所述树脂为天然树脂或合成树脂；所述地下岩层是稠油油藏的岩层、页岩层、盐岩层、沉积岩层中的一种。所述天然水选自河水、养殖用水、湖水、海水及地下水中的一种或多种；所述自悬浮支撑剂是在骨料上包覆有高分子材料的球状颗粒；所述高分子材料为水溶性高分子材料和树脂的混合物，所述树脂为天然树脂或合成树脂；所述地下岩层是稠油油藏的岩层、页岩层、盐岩层、沉积岩层中的一种。其中，所述自悬浮支撑剂是将粘接剂溶液分散于骨料中，再加入水溶性高分子材料制得，所述粘结剂溶液占骨料重量10-30％，水溶性高分子材料占骨料重量0.1～5％。其中，所述骨料为石英砂、陶粒、覆膜砂、金属颗粒、球状玻璃颗粒、粉碎的果壳颗粒中的一种；所述骨料的尺寸为6-200目(即2.8mm-0.075mm之间)。优选地，所述天然树脂为松脂、虫胶或柯巴树脂；所述合成树脂为酚醛树脂或环氧树脂。进一步地，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂和/或热固性酚醛树脂；所述环氧树脂优选为环氧树脂E-55、E-51、E44、E-42、E-35、E-20(601)、E-14、E-12、E-06、E-03中的一种或多种；其中，所述粘接剂溶液的溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂优选自丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯氯仿，二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醇中的一种或多种；优选地，所述的水溶性高分子材料选自黄耆胶、槐豆胶、胍胶、田菁胶、大豆胶、黄原胶、结冷胶、壳聚糖、聚胺树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚马来酸酐、聚季铵盐、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、季铵盐改性壳聚糖、羟乙基纤维素、羧乙基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶中的一种或多种。本专利技术提出的自悬浮支撑剂可以采用任何方法制造。优选地，所述自悬浮支撑剂的制备方法为：1)以16-200目的颗粒为骨料，向骨料中加入粘结剂溶液，所述粘结剂溶液占骨料重量10-30％，再加入占骨料重量0.1-2.0％的水溶性高分子材料。2)搅拌均匀，干燥筛分。步骤2)优选为在60-100℃下加热干燥，干燥时间2-10h。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的使用自悬浮支撑剂的清水压裂体系采油方法，无需使用添加了有机高分子且成本昂贵的压裂液进行压裂，而直接使用随处可得的天然水进行压裂即可；天然水直接作为携砂液，不用增稠剂，明显降低了施工用液体的成本。无需配置压裂液，减少施工设备，简化施工流程，缩短施工时间，降低工人的劳动强度。返排液可以二次回注，不污染地下水。去除了大规模多次配置压裂液性能变化可能性，压裂施工稳定。压裂液的摩阻小，增加压裂泵效，砂比高，利于地质裂缝的充分填充。本专利技术提出的方法使用范围广，可以应用于常规油井，气井、水井等流体矿产的压裂作业，也可以应用于页岩气、煤层气的压裂作业。返排快速，可以利用破胶机，把支撑剂表面的高分子分解为小分子，实现快速返排。适用范围广，无论是天然淡水还是海水，都能用于携砂液，进行压裂作业。附图说明图1为开采的流程图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例11)以石英砂(河砂)1000g为原料，经擦洗烘干后，砂中完全不含水，筛选20-40目的石英砂为骨料(以下实施例中石英砂的预处理过程相同)；2)环氧树脂E-55，按1：1比例与乙酸乙酯混合。搅拌均匀，制得50mL的粘接剂溶液，然后向粘接剂溶液中加入骨料、10g胍胶。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。得到的支撑剂为粒径20-40目的颗粒(比骨料粒径稍大)，骨料表面包覆、或部分包覆有胍胶高分子材料。实施例21)取40-70目1kg石英砂(风积砂)作为骨料，备用；2)环氧树脂E-51，按1：1比例与甲酸乙酯混合。搅拌均匀，制得50mL的粘接剂溶液，然后向粘接剂溶液中加入骨料、10g羧甲基胍胶。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。实施例31)取30-50目1kg石英砂(海砂)和烧结氧化铝作为骨料，两种材料目数相同，等体积混合，备用；2)甲阶酚醛树脂8g，加入乙醇20g。搅拌均匀，然后向粘接剂溶液中加入骨料、10g聚丙烯酰胺。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。对比例1支撑剂：石英砂，粒度20-40目。在天然水(没有添加化学品)中的沉降实验。表1天然水中实施例1-3、对比例1支撑剂的沉降速度实施例41)取30-50目1kg覆膜砂(按照专利CN1640981A，实施例2的方法制备)作为骨料，备用；2)环氧树脂E-51，按1：1比例与甲酸乙酯混合。搅拌均匀，制得40mL的粘接剂溶液，然后向粘接剂溶液中加入骨料、10g黄原胶。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。实施例51)取40-70目1kg陶粒作为骨料，备用；2)环氧树脂E-55，按1：1比例与乙酸乙酯混合。搅拌均匀，制得40mL的粘接剂溶液，然后向粘接剂溶液中加入骨料、10g羧甲基纤维素。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。对比例2支撑剂：以陶粒为支撑剂。表2天然水中实施例4、5、对比例2支撑剂的沉降速度实施例61)取30-50目1kg不锈钢颗粒作为骨料，备用；2)环氧树脂E-51，按1：1比例与甲酸乙酯混合。搅拌均匀，制得40mL的粘接剂溶液，然后向粘接剂溶液中加入骨料、20g壳聚糖季铵盐。3)步骤2)所得混合物自然干燥后，筛分。实施例71)取30-50目1kg不锈钢颗粒作为骨料，备用；2)环氧树脂E-51，按1：1比例与甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田开采方法，其特征在于，是向体积份100份天然水中添加5‑60份自悬浮支撑剂，形成支撑剂悬浮液，然后将所得支撑剂悬浮液输送到地下岩层中；所述天然水选自河水、养殖用水、湖水、海水及地下水中的一种或多种；所述自悬浮支撑剂是在骨料上包覆有高分子材料的球状颗粒；所述高分子材料为水溶性高分子材料和树脂的混合物，所述树脂为天然树脂或合成树脂；所述地下岩层是稠油油藏的岩层、页岩层、盐岩层、沉积岩层中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种油气田开采方法，其特征在于，是向体积份100份天然水中添加5-60份自悬浮支撑剂，形成支撑剂悬浮液，然后将所得支撑剂悬浮液输送到地下岩层中；所述天然水选自河水、养殖用水、湖水、海水及地下水中的一种或多种；所述自悬浮支撑剂是在骨料上包覆有高分子材料的球状颗粒；所述高分子材料为水溶性高分子材料和树脂的混合物，所述树脂为天然树脂或合成树脂；所述地下岩层是稠油油藏的岩层、页岩层、盐岩层、沉积岩层中的一种。2.根据权利要求1所述的油气田开采方法，其特征在于，所述自悬浮支撑剂是将粘接剂溶液分散于骨料中，再加入水溶性高分子材料制得，所述粘结剂溶液占骨料重量10-30％，水溶性高分子材料占骨料重量0.1～5％。3.根据权利要求1所述的油气田开采方法，其特征在于，所述骨料为石英砂、陶粒、覆膜砂、金属颗粒、烧结铝土矿、烧结氧化铝、烧结氧化锆、合成树脂、球状玻璃颗粒、粉碎的果壳颗粒中的一种或多种；所述骨料的尺寸为6-200目。4.根据权利要求1所述的油气田开采方法，其特征在于，所述天然树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11