煤层气压裂系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种煤层气压裂系统及方法，所述煤层气压裂系统包括：液态二氧化碳载体高压管汇，液态二氧化碳通过增压泵注入所述高压管汇；所述高压管汇通过管线连接有多个压裂泵车；完井管柱，所述完井管柱通过管线与所述高压管汇连接。通过计算煤层气储层的破裂压力，煤层气井以液态二氧化碳作为前置液或者直接使用液态二氧化碳，通过高压泵注入煤层气储层，其中，液态二氧化碳注入排量产生的压力高于所述破裂压力；注入液态二氧化碳后闷井，通过液态二氧化碳能量形成复杂缝网，同时置换CH4，高压注入过程中易于流入煤层中的割理或天然微裂缝中，从而更好地连通储集层中的割理或天然微裂缝，形成复杂裂缝网络，大体积的深部改造储层。的深部改造储层。的深部改造储层。

【技术实现步骤摘要】
煤层气压裂系统及方法


[0001]本专利技术属于煤层气开采
以及二氧化碳封存领域，尤其涉及一种煤层气压裂系统、方法。

技术介绍

[0002]煤气层的地质结构多变，煤的多阶段演化和多热源叠加使煤的变质作用显著，造成煤层气藏在煤气层的物性、含气保存与开采条件等方面有明显的特殊性。相当多的煤层气藏表现出高应力和低渗透的特征，这些特征使煤层气藏的开采面临更严苛的技术要求。煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。对煤层气而言，煤层既是气源岩，又是储集层，煤层具有一系列独特的物理、化学性质和特殊的岩石力学性质，因而使煤层气在赋存机理、孔渗性能、产气机理和产量动态等方面与常规天然气有明显的区别，表现出鲜明的特征。
[0003]随着市场日益增加的天然气需求，常规油气、致密气、页岩气增产无法满足市场的燃气需求，而我国的煤层气资源量在世界排名第三，但是煤层气总产量和单井产量却一直徘徊在较低水平，主要是深部煤层、构造煤发育煤层区域较广。煤层气开发关键技术是压裂改造，而深部煤层、构造煤这部分煤层常规改造效果差，压裂改造难度大。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种煤层气压裂系统及方法，解决难以形成有效复杂网络裂缝问题，提高煤层改造效果。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种煤层气压裂系统，所述煤层气压裂系统包括：r/>[0006]液态二氧化碳载体，用以盛装液态二氧化碳；
[0007]高压管汇，液态二氧化碳通过增压泵注入所述高压管汇；所述高压管汇通过管线连接有多个压裂泵车；
[0008]完井管柱，所述完井管柱通过管线与所述高压管汇连接。
[0009]可选地，井口连接有放喷管线。
[0010]可选地，所述煤层气压裂系统还包括液氮泵车，用于对连接液态二氧化碳载体、高压管汇及完井管柱的管线及高压管汇本身通过所述液氮泵车分别试压。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种煤层气压裂方法,所述煤层气压裂方法包括：
[0012]计算煤层气储层的破裂压力，煤层气井以液态二氧化碳作为前置液或者直接使用液态二氧化碳，通过高压泵注入煤层气储层，其中，液态二氧化碳注入排量产生的压力高于所述破裂压力；
[0013]注入液态二氧化碳后闷井，通过液态二氧化碳能量形成复杂缝网，同时置换CH4。
[0014]可选地，所述煤层气井的井口连接放喷管线，朝向避开压裂区域。
[0015]可选地，所述放喷管线每间隔预设距离用地锚固定，放空管线畅通，弯头不小于120
°
。
[0016]可选地，压裂施工前连接好管线并用液氮泵车分别试压。
[0017]可选地，使用液态二氧化碳按照以下顺序冷却施工现场的设备和管线：二氧化碳液灌冷却—增压泵冷却—高压注入系统冷却。
[0018]可选地，油管放喷及测试管线出口安装排酸筒减缓喷势，确保返排液不污染排污坑周围环境。
[0019]可选地，其特征在于，所述的煤层气压裂方法还包括：
[0020]注入二氧化碳完成后，注入预设浓度的缓蚀剂水稀释溶液然后关井扩压；
[0021]关井扩压至井口压力降为0MPa用油嘴控制放喷，观察排出液体中是否有压裂砂、煤屑；记录放喷排液时间、压力、排量、累计液量、Cl
‑
、pH值；
[0022]用2％的KCl溶液反循环压井。
[0023]有益效果
[0024]本专利技术提供了一种煤层气压裂系统，所述煤层气压裂系统包括：液态二氧化碳载体，用以盛装液态二氧化碳；高压管汇，液态二氧化碳通过增压泵注入所述高压管汇；所述高压管汇通过管线连接有多个压裂泵车；完井管柱，所述完井管柱通过管线与所述高压管汇连接。通过计算煤层气储层的破裂压力，煤层气井以液态二氧化碳作为前置液或者直接使用液态二氧化碳，通过高压泵注入煤层气储层，其中，液态二氧化碳注入排量产生的压力高于所述破裂压力；注入液态二氧化碳后闷井，通过液态二氧化碳能量形成复杂缝网，同时置换CH4，利用液态二氧化碳具有低的粘度和界面张力，流动性强，高压注入过程中易于流入煤层中的割理或天然微裂缝中，从而更好地连通储集层中的割理或天然微裂缝，形成复杂裂缝网络，大体积的深部改造储层。由于CO2的吸附能力比CH4强，可以有效将CH4从煤层中置换出来，加快解吸，帮助煤层CH4产出，提高产量。
[0025]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例的一种煤层气压裂系统的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例的一种煤层气压裂方法的流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不
是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0030]本专利技术提出了一种结合液态CO2技术和煤层气压裂的新方法，解决构造煤和基质难致裂煤层的起裂和形成有效复杂网络裂缝问题。利用液态CO2具有低的粘度和界面张力，流动性强，高压注入过程中易于流入煤层中的割理或天然微裂缝中，从而更好地连通储集层中的割理或天然微裂缝，形成复杂裂缝网络，大体积的深部改造储层。
[0031]下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术作进一步描述：
[0032]图1示出了本专利技术实施例的一种煤层气压裂系统的结构图，如图1所示，所述煤层气压裂系统包括：
[0033]液态二氧化碳载体10，用以盛装液态二氧化碳；液态二氧化碳载体10例如可以为液态CO2罐车\组；
[0034]高压管汇30，液态二氧化碳通过增压泵20注入所述高压管汇30；所述高压管汇30通过管线连接有多个压裂泵车60；具体地，高、低压管线、高压管汇由壬头，安装前均要用洗涤剂清洗干净，检查其密封垫完好后，将由壬头敷密封油脂，带好并砸紧。高压管汇管线及其附件在施工前测厚，低于技术要求者应更换，具有气密性。低压管线采用油壬连接，具有气密性。压裂泵车连接高压管汇先向下引到地面，平接到管汇处后，再向上接到管汇，避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层气压裂系统，其特征在于，所述煤层气压裂系统包括：液态二氧化碳载体，用以盛装液态二氧化碳；高压管汇，液态二氧化碳通过增压泵注入所述高压管汇；所述高压管汇通过管线连接有多个压裂泵车；完井管柱，所述完井管柱通过管线与所述高压管汇连接。2.根据权利要求1所述的煤层气压裂系统，其特征在于，井口连接有放喷管线。3.根据权利要求1所述的煤层气压裂系统，其特征在于，所述煤层气压裂系统还包括液氮泵车，用于对连接液态二氧化碳载体、高压管汇及完井管柱的管线及高压管汇本身通过所述液氮泵车分别试压。4.一种煤层气压裂方法,其特征在于，所述煤层气压裂方法包括：计算煤层气储层的破裂压力，煤层气井以液态二氧化碳作为前置液或者直接使用液态二氧化碳，通过高压泵注入煤层气储层，其中，液态二氧化碳注入排量产生的压力高于所述破裂压力；注入液态二氧化碳后闷井，通过液态二氧化碳能量形成复杂缝网，同时置换CH4。5.根据权利要求4所述的煤层气压裂方法，其特征在于，所述煤层气井的井口连接放喷管线，朝向避开压裂区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨陆武，杨攀，张宏伟，崔玉环，王国玲，张兵，王佳，常谦，史红玲，
申请(专利权)人：北京奥瑞安能源技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：