一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统技术方案

本实用新型专利技术属于油气田开发技术领域，公开一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，包括调节剂灌和交联剂灌，所述调节剂灌存贮调节剂并向气井中供给调节剂，所述交联剂灌存贮交联剂并向气井中供给交联剂，所述供给调节剂的管汇上设置调节剂控制闸阀，所述供给交联剂的管汇上设置交联剂控制闸阀，所述调节剂控制闸阀、交联剂控制闸阀分别连接远程控制系统，所述远程控制系统还连接气压探测系统，所述气压探测系统用于监测气井中压力的变化。本实用新型专利技术可以根据气井压力的变化随时调整调节剂的加量，或者在压裂某个阶段启动该调节系统；系统构成简单，可以实现现有压裂作业设备的组合应用，具有推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统
本技术属于油气田开发
，涉及页岩气水力压裂工艺的压裂液注入装置，具体涉及一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统。
技术介绍
水力压裂工艺的主要目标是在地层中形成一定长度的、具有高导流能力的人工裂缝，从而降低油气藏储层油气流动阻力，达到增产目的。压裂增产是低渗透油气井开采增产的重要技术。实现压裂增产工艺的核心关键在于对油气井裂缝的支撑，通过对油气井裂缝的有效支撑确保良好的裂缝导流能力，进而提高油气产量。页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气，其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点。利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求。为此，美国提出了改造油气藏体积的概念，即通过压裂形成复杂裂缝网络，极大地改造储集层有效泄气面积，从而达到提高页岩气产量的目的，对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾，认为体积压裂是目前最有效的页岩气开发技术。体积压裂是以水力压裂技术为手段，以在储层中形成复杂的三维裂缝网络，极大的增加储集层有效泄气体积为目的额油气藏增产改造技术。目前，页岩气开发主要采用水平井体积压裂方式，与常规天然气藏不同，页岩气藏为致密泥页岩，其孔隙度和渗透率通常很低，这种特性决定了页岩气开发技术要求很高，同时开采成本也相对较高。体积压裂的原理是通过大型水力压裂，在储层区域创造最大化的裂缝网体系，在压裂过程中，随着缝内静压力的增加，储层会发生相应的拉伸破裂和剪切破裂，压裂形成的不在是单一对称双翼拉伸裂缝，而是形成拉伸裂缝、剪切裂缝、天然微裂缝相互沟通连接的复杂裂缝网络系统，极大的增加了裂缝体积。体积压裂规模很大，一般液体数量在万方以上，适合于大型水平井压裂，但是在规模相对较小，层数相对较少的页岩气井，尤其是上下存在煤层的致密气井的改造时，液量不足以形成体积压裂的规模。因此，此类气井的改造受限于液量，蕴藏的资源不能很好的利用，造成了极大的资源浪费。
技术实现思路
为解决煤层气等致密气藏的体积压裂改造问题，本技术的研发团队通过调节压裂液体的粘度，造成支撑剂在裂缝内形成不同的沉降速度，进而阻止宽长缝的形成，沟通支裂缝，形成复杂的三维裂缝网络结构。具体而言，就是在气压平稳时，增加调节剂的加量，使压裂液体延缓交联，粘度降低，沉砂速度加快，主裂缝内压力上升，此时再减少调节剂加量，使携砂液快速交联，沉砂速度减慢，开启支裂缝，以此循环往复，形成缝内激荡，使整个改造区域形成复杂的体积压裂效果。但是，在操作调节剂和交联剂的比例时，现有技术采取人为控制，一般通过气井压力的变化来进行调节，存在滞后性，并且留给操作人员调节的时间较短，导致调节剂的量不好控制，这样就容易造成砂堵，致使施工失败。本技术针对上述问题，提供一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统。该调节系统可以根据气井压力的变化随时调整调节剂的加量，或者在压裂某个阶段启动该调节系统。另外，该调节系统与混砂车上的调节剂控制闸阀相连，根据气压系统探测的压强变化，在设定好的程序内自动调节。具体而言，本技术采取如下的技术方案：一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，包括调节剂灌和交联剂灌，所述调节剂灌存贮调节剂并向气井中供给调节剂，所述交联剂灌存贮交联剂并向气井中供给交联剂，所述供给调节剂的管汇上设置调节剂控制闸阀，所述供给交联剂的管汇上设置交联剂控制闸阀，所述调节剂控制闸阀、交联剂控制闸阀分别连接远程控制系统，所述远程控制系统还连接气压探测系统，所述气压探测系统用于监测气井中压力的变化。进一步地，所述调节剂控制闸阀用于控制调节剂灌向气井供给调节剂的加量；交联剂控制闸阀用于控制交联剂灌向气井供给交联剂的加量。进一步地，所述气压探测系统可监测气井主裂缝内的压力变化，在主裂缝内压力平稳时，所述调节剂控制闸阀控制并增加调节剂的加量；在主裂缝内压力上升时，所述调节剂控制闸阀控制并减少调节剂的加量。作为优选的实施方式之一，所述调节剂控制闸阀为气动蝶阀，所述调节剂控制闸阀还连接联动蝶阀驱动器，所述联动蝶阀驱动器连接所述远程控制系统并用于驱动所述调节剂控制闸阀的开启和关闭。作为优选的实施方式之一，所述交联剂控制闸阀为气动蝶阀，所述交联剂控制闸阀还连接联动蝶阀驱动器，所述联动蝶阀驱动器连接所述远程控制系统并用于驱动所述交联剂控制闸阀的开启和关闭。作为优选的实施方式之一，所述远程控制系统安装在压裂现场指挥车内。与现有技术相比，本技术所述致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，至少具有下述的有益效果或优点：本技术所述致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，包括调节剂灌、交联剂灌、调节剂控制闸阀、交联剂控制闸阀、气压探测系统和远程控制系统。该调节系统可以根据气井压力的变化随时调整调节剂的加量，或者在压裂某个阶段启动该调节系统。另外，该调节系统与混砂车上的调节剂控制闸阀相连，根据气压系统探测的压强变化，在设定好的程序内自动调节。调节剂的加量可以在指挥车内完成，调整效果实时在线显示，不需要混砂车操作工手动添加，减少工作量，调整迅速及时，避免因延缓作用造成砂堵。本技术所述整个系统实用、简便、易操作。在大型体积压裂中可以节省大量的压裂液体，减少成本，在单层压裂或含有煤层的致密气井压裂中可有效控制缝长，以免压穿煤层，造成大量出水。本技术所述系统在镇钾一井的压裂过程中表现优异，该井改造太2层，上下均有煤层，改造厚度50米，总液量600方，砂量42方。整体看，该井的改造规模较小，如果用体积压裂液量太小，增加液量又容易压穿煤层，因此选择了本技术所述系统，在改造后单层获得了日产5.6万方的高产气量。附图说明图1是本技术所述致密气体积压裂延缓交联在线调节系统的构成示意图。附图标记说明：1、调节剂灌；2、交联剂灌；3、气压探测系统；4、远程控制系统；5、调节剂控制闸阀；6、交联剂控制闸阀。具体实施方式为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实施例给出一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统（以下简称为该系统），该系统主要用于解决煤层气等致密气藏的体积压裂改造问题。该系统的设计思路在于，通过调节压裂液体的粘度，造成支撑剂在裂缝内形成不同的沉降速度，阻止宽长缝的形成，沟通支裂缝，进而形成复杂的三维裂缝网络结构。所述的压裂液体通过包括调节剂和交联剂，调节剂的加量对调节压裂液体的粘度起到关键作用，增加调节剂的加量，使压裂液体延缓交联，粘度降低；减少调节剂加量，则压裂液体快速交联。如图1所示，这种在线调节系统主要包括调节剂灌1、交联剂灌2、调节剂控制闸阀5、交联剂控制闸阀6、气压探测系统3和远程控制系统4。其中，所述调节剂灌1存贮调节剂并向气井中供给调节剂，所述交联剂灌2存贮交联剂并向气井中供给交联剂。一般而言，调节剂灌1设置在混砂车上，调节剂灌1通过管汇向气井中供给调节剂，在其管汇上安装调节剂控制闸阀5，调节剂控制闸阀5用于调节向气井中供给调节剂的量。相应地，交联剂灌2安装在压裂泵车上，交联剂灌2通过管汇向气井中供给交联剂，在其管汇上安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，包括调节剂灌和交联剂灌，所述调节剂灌存贮调节剂并向气井中供给调节剂，所述交联剂灌存贮交联剂并向气井中供给交联剂，所述供给调节剂的管汇上设置调节剂控制闸阀，所述供给交联剂的管汇上设置交联剂控制闸阀，所述调节剂控制闸阀、交联剂控制闸阀分别连接远程控制系统，所述远程控制系统还连接气压探测系统，所述气压探测系统用于监测气井中压力的变化。

【技术特征摘要】
1.一种致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，包括调节剂灌和交联剂灌，所述调节剂灌存贮调节剂并向气井中供给调节剂，所述交联剂灌存贮交联剂并向气井中供给交联剂，所述供给调节剂的管汇上设置调节剂控制闸阀，所述供给交联剂的管汇上设置交联剂控制闸阀，所述调节剂控制闸阀、交联剂控制闸阀分别连接远程控制系统，所述远程控制系统还连接气压探测系统，所述气压探测系统用于监测气井中压力的变化。2.根据权利要求1所述的致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，其特征在于，所述调节剂控制闸阀用于控制调节剂灌向气井供给调节剂的加量；交联剂控制闸阀用于控制交联剂灌向气井供给交联剂的加量。3.根据权利要求2所述的致密气体积压裂延缓交联在线调节系统，其特征在于，所述气压探测系统可监测气井主裂缝内的压力变化，在主裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李养池，田义，何泳涛，马林，
申请(专利权)人：陕西森瑞石油技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61