一种薄层煤层气井高效开发方法技术

本发明专利技术涉及煤层气井开发技术领域，特别涉及一种薄层煤层气井高效开发方法。所述方法包括以下步骤：步骤1.钻完井，钻井井型为定向井；步骤2.进行至少两次大规模压裂，施工排量16

【技术实现步骤摘要】
一种薄层煤层气井高效开发方法


[0001]本专利技术涉及煤层气井开发
，特别涉及一种薄层煤层气井高效开发方法。

技术介绍

[0002]煤层气资源量巨大，据统计，我国2000m以浅的煤层气地质资源量达到了36.8
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10
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m3，作为非常规清洁能源，煤层气的高效开发对保障我国能源供应具有十分重要的意义。
[0003]煤层气开发步骤一般分为三个阶段。首先是钻井，经过不断的现场实践，我国煤层气钻井形成了定向井为主、水平井为辅的钻井模式，水平井单井产量高，但由于其成本较定向井上升，经济效益并无明显优势；其次是压裂，煤层气低孔、低渗的特点决定了其必须经过压裂改造才能产气。
[0004]目前煤层气比较普遍的压裂改造工艺是活性水压裂工艺，压裂液以降低煤层伤害、增加返排为目标，液体体系配方一般包括清水、杀菌剂、助排剂，施工时采用6
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8m3/min的泵注排量，加砂量35
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50m3，该压裂工艺虽然取得了一定的改造效果，但单井产量不及预期，不能有效满足煤层气的效益开发；最后是排采，煤层气必须经过排水降压才能产气，借鉴于常规油开发，目前最常用的排液工艺是抽油机+管式泵排液，基于对煤岩储层保护的考虑，“持续、缓慢、稳定”成为煤层气开发的基本原则，因此煤层气井一般需要经过2年左右的排采时间才能达到稳定产能，排采见效慢，投资风险也大大提高，严重制约了煤层气的大规模开发。
[0005]CN108240209B公开了一种煤层气井二次压裂的方法，该方法包括：开启压裂车组，并通过压裂车组向目标煤层气井内泵注压裂液，进行小规模压裂，以疏通储层中原有裂缝。向目标煤层气井内投入小于射孔孔眼数目的多个封堵球，与此同时，利用压裂车组向目标煤层气井内泵注活性水压裂液，封堵球在活性水压裂液压力作用下对原有压裂缝的射孔孔眼进行封堵。采用压裂车组向目标煤层气井内继续泵注压裂液进行中规模压裂，在储层中形成新的压裂缝。关闭压裂车组，待封堵球离开射孔孔眼落入井底后，将封堵球返排至地面，完成二次压裂。采用该方法主要解决煤层气井由于初次压裂改造范围小造成的产气量低的问题。
[0006]CN109209320B公开了一种煤层气井的二次压裂方法，所述方法包括：获取煤层气井的声波时差测井曲线及所述煤层气井所在地层的煤层段的深度范围；根据所述声波时差测井曲线及所述煤层段的深度范围，确定所述煤层气井的顶板段的深度范围，并在所述顶板段上确定射孔位置；将所述射孔位置之下的第一孔眼封堵；在所述射孔位置进行射孔形成第二孔眼；向所述煤层气井的井筒内注入压裂液，使所述压裂液通过所述第二孔眼进入所述顶板段的地层内，进而使所述顶板段和所述顶板段与所述煤层段之间的地层产生裂缝。该方法通过在煤层顶板及煤层顶板与煤层段之间的地层产生沟通一次压裂裂缝与煤层天然割理裂缝的裂缝，改善煤层气井所在煤层的渗透性。
[0007]CN111931114B公开了一种煤层气井重复压裂选井快速决策方法，其包括如下步
骤：步骤1，获取各候选煤层气井的钻遇煤层资料、初次压裂资料和排采动态资料；步骤2，计算各候选煤层气井的重复压裂选井综合评价指标；步骤3，根据重复压裂选井综合评价指标排序结果，确定重复压裂潜力较大的煤层气井。该方法主要实现了煤层气井重复压裂选井的快速决策。
[0008]相较于常规煤层气开发，薄煤层厚度小于3m，在含气量与常规煤层相差不大的情况下，资源丰度更低，在煤层气开发共性问题均存在的背景下，效益开发的难度更大。

技术实现思路

[0009]为解决以上所述问题，本专利技术提供一种薄层煤层气井高效开发方法。本专利技术方法通过大规模、多轮次压裂，提高煤层气定向井单层资源动用程度，从而大幅提高单井产量，实现煤层气定向井取得类似水平井的产气能力，同时在薄煤层实现大范围改造的基础上，优化煤层气排采方法，大幅缩短见气周期并能够持续稳产，实现薄煤层的效益开发。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供一种薄层煤层气井高效开发方法，所述方法包括以下步骤：
[0012]步骤1.钻完井，钻井井型为定向井；
[0013]步骤2.进行至少两次大规模压裂，施工排量16
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20m3/min，单次加砂量400
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600m3，单次压裂液用量3000
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4000m3；最后一次压裂携砂液阶段伴注纤维；每一次压裂间隔期间采用注水保压，以小排量向地层注水，保证地层压力不低于裂缝闭合压力；
[0014]步骤3.采用快速排液的方式降压排采。
[0015]本专利技术所述施工排量能够提高缝内净压，开启更多微裂缝，提高裂缝复杂程度，同时增大支撑剂运移效率，所述加砂量与用液量能够在复杂缝网开启情况下，保障裂缝延伸的长度和有效支撑的半径。
[0016]进一步地，在步骤2中，压裂主体支撑剂采用40
‑
70目石英砂。
[0017]进一步地，最后一次压裂携砂液阶段伴注纤维时采用段塞式伴入方式。伴注纤维的目的是因为随着加砂量的增多，后期排采地层出砂较为严重，纤维能够包裹砂粒形成大颗粒结合体，增大砂粒临界流速，从而达到较好的防砂效果。采用段塞式加砂能够形成阶梯屏障，进一步增大防砂作用。
[0018]进一步地，在步骤2中，最后一次压裂采用过顶替的方式，顶替量为3
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5倍井筒容积。这样能够将近井地带堆积的部分压裂砂继续向裂缝深处推进，增大压裂砂运移至井筒所需要的距离，减少地层出砂。
[0019]进一步地，所述步骤2中，每次压裂携砂液阶段的加砂程序采用阶梯式快提的方式，以最少的液量达到主砂比阶段。
[0020]进一步地，在步骤2中，压裂液所用液体体系为减阻水；所述减阻水包括降阻剂和水，降阻剂质量分数为0.05％
‑
0.1％；与清水摩阻相比，相同排量下所述减阻水降阻率需达到70％以上；同时减阻水的粘度在最低浓度下需达到6mPa.s以上。采用所述减阻水目的是为了使压裂液增加一定的携砂能力，从而加大压裂砂运移距离，增加有效支撑缝长。需要指出的是，由于煤层低压、低渗的特点，压裂液粘度不宜太大，否则不易返排，易对煤层造成伤害。
[0021]进一步地，在步骤3中采用快速排液的方式降压排采，投产1
‑
3个月后达到稳定产
能。
[0022]进一步地，在步骤3中采用动态调整泵挂的方式提高薄层煤层气井排液产气效率，第一个阶段以排液为主，采用管式泵下至500
‑
1000m浅抽排液，日产液能力需达到40
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80m3/d；第二个阶段降压产气，采用抽油泵下至煤层顶界50
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100m，降流压上产；第三个阶段稳定产气，采用抽油泵下至煤层附近稳定排液，保持气井稳定产气。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0024]本专利技术所述薄层煤层气井高效开发方法，提供了从钻完井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄层煤层气井高效开发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.钻完井，钻井井型为定向井；步骤2.进行至少两次大规模压裂，施工排量16
‑
20m3/min，单次加砂量400
‑
600m3，单次压裂液用量3000
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4000m3；最后一次压裂携砂液阶段伴注纤维；每一次压裂间隔期间采用注水保压，以小排量向地层注水，保证地层压力不低于裂缝闭合压力；步骤3.采用快速排液的方式降压排采。2.根据权利要求1所述薄层煤层气井高效开发方法，其特征在于，在步骤2中，压裂主体支撑剂采用40
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70目石英砂。3.根据权利要求2所述薄层煤层气井高效开发方法，其特征在于，最后一次压裂时先采用40
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70目石英砂压裂，后采用30
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50目石英砂尾追封口。4.根据权利要求1所述薄层煤层气井高效开发方法，其特征在于，最后一次压裂携砂液阶段伴注纤维时采用段塞式伴注方式。5.根据权利要求4所述薄层煤层气井高效开发方法，其特征在于，将纤维分四段塞伴注，伴注纤维前先顶替10
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15m3顶替液，然后以原砂比加入纤维，加纤维结束后需再次注入10
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15m3顶替液；前3次在加砂量分别达到150m3、250m3、350m3的时候开始伴注纤维，每次加入纤维100
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200kg；第4次加入200
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300kg纤维，且保证加砂和加纤维结束时间一致；纤维加注速度12
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16kg/min。6.根据权利要求1、4和5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚红生，蒋永平，刘晓，姚荣昌，赵宇新，崔彬，杨松，张文洪，孟凡生，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司中国石油化工股份有限公司临汾煤层气分公司，
类型：发明
国别省市：