一種實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)提高煤層氣井產(chǎn)量的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)提高煤層氣井產(chǎn)量的方法。該方法包括將由全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺和平平加O組成氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑加入甲醇或乙醇溶劑配成溶液，或者加入其它入井流體中，泵入煤層中；使煤層表面全部浸于含有氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑的溶液中，能有效的將煤層表面從液體潤(rùn)濕性轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w潤(rùn)濕性并且簡(jiǎn)便易行，而且可以防止煤層孔隙的堵塞和基質(zhì)的膨脹，從而顯著的改善煤層氣井的產(chǎn)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)提高煤層氣井產(chǎn)量的方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)提高煤層氣井產(chǎn)量的方法，屬于煤層氣 開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】。【背景技術(shù)】[0002]盡管石油、天然氣在我國(guó)的能源消費(fèi)中所占的比重很大，但是，煤炭仍然是我國(guó)的 第一大能源。煤炭屬于化石能源，其開(kāi)采具有相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)和安全問(wèn)題。煤炭工業(yè)自1834 年法國(guó)伊薩克礦井發(fā)生世界上第一次有記載的瓦斯(即煤層氣)突出以來(lái)，世界各主要采煤 國(guó)家都發(fā)生過(guò)不同程度的瓦斯突出現(xiàn)象。我國(guó)的瓦斯突出災(zāi)害也很?chē)?yán)重，與各主要產(chǎn)煤國(guó) 相比，我國(guó)的煤炭賦存條件差，主要依靠井工開(kāi)采。近年來(lái)，隨著開(kāi)采深度的增加，煤層瓦斯 含量也逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，瓦斯突出危險(xiǎn)性增高，突出災(zāi)害日趨嚴(yán)重，突出防治 難度也越來(lái)越大。從目前的情況來(lái)看，瓦斯突出仍然是煤炭生產(chǎn)的主要安全問(wèn)題之一，另 夕卜，煤層氣還是比較潔凈的能源，含高濃度甲烷的煤層氣其熱值與天然氣相當(dāng)，為此，國(guó)家 大力支持先采氣后采煤，提高瓦斯開(kāi)采效率。但是，由于煤的滲透率極低，透氣性很差，導(dǎo)致 瓦斯排采率特低。為了加大煤的透氣性和煤層氣井的產(chǎn)量，常常進(jìn)行水力壓裂措施，但由于 大部分煤層都是親水的，煤樣表面多為水濕，導(dǎo)致水力壓裂過(guò)程中壓入煤層的水無(wú)法完全 反排出來(lái)，形成所謂的“水鎖”現(xiàn)象，即水擋住瓦斯氣體的流動(dòng)，阻礙后續(xù)瓦斯的生產(chǎn)排采。 氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)方法可以改變井底附近煤層的潤(rùn)濕性，將煤層的潤(rùn)濕性由親水變?yōu)橛H氣，毛管 壓力將從阻力變成動(dòng)力，降低或解除“水鎖”現(xiàn)象，加大水的返排，減少對(duì)煤層的傷害，進(jìn)而 提高煤層氣井的產(chǎn)量。[0003]CN102504790A提供一種用陽(yáng)離子氟碳表面活性劑實(shí)現(xiàn)巖心表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方 法。所用的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑含有陽(yáng)離子氟碳表面活性劑FC911、季銨鹽表面活性劑和極性 流體；優(yōu)選的所用的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑由FC911、十六烷基三甲基溴化銨和水配成。該發(fā)明能 將氣藏巖石表面轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)氣濕性，且具有良好的穩(wěn)定性。該方法適用于天然氣藏井。而煤 層氣在儲(chǔ)集特征、滲流特點(diǎn)、開(kāi)發(fā)機(jī)理、開(kāi)采方式等方面都與常規(guī)天然氣藏不同。煤層氣藏 具有以下特點(diǎn):煤層的楊氏模量比一般的砂巖或石灰?guī)r儲(chǔ)層低(一般小一個(gè)數(shù)量級(jí))，而壓 縮系數(shù)高，氣水共存，煤層氣藏壓力低，煤層易損害，煤層裂縫發(fā)育。與常規(guī)天然氣藏相比， 煤層氣藏有其獨(dú)特性，煤層氣藏具有雙重孔隙氣藏性質(zhì)，由基質(zhì)和割理組成，即存在原生孔 隙和次生孔隙，因?yàn)樵紫队芯薮蟮谋砻娣e，并吸附了大量的氣體(約占總氣量的85%? 90% );另一方面，原生孔隙的滲透率非常低，對(duì)于水和氣都是不可滲流的，煤層氣主要以吸 附狀態(tài)儲(chǔ)集在基質(zhì)微孔隙中，裂隙中一般不含或含少量氣體，而水主要富集在裂隙或割理 中，基質(zhì)孔隙中不含水。煤層中的煤粉以及富含的粘土礦物遇水易于水化，會(huì)因遇到入井流 體的水發(fā)生水化膨脹而造成對(duì)煤層的堵塞和傷害。因此，用于常規(guī)天然氣藏的方法不適用 于煤層氣藏。[0004]此外，還有研究提議使用聚合物來(lái)改變煤層表面氣潤(rùn)濕，但是由于煤層是具有很 強(qiáng)吸附能力的介質(zhì)，吸附聚合物后會(huì)引起煤層孔隙的堵塞和基質(zhì)的膨脹，煤層總的割理孔隙度僅為1%~2%，即使聚合物的吸附導(dǎo)致基質(zhì)的輕微膨脹，也會(huì)使割理孔隙度及滲透率相對(duì)大的下降，而且這種基質(zhì)的膨脹是不可逆的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可保護(hù)煤層的、實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)提高煤層氣井產(chǎn)量的方法。[0006]術(shù)語(yǔ)說(shuō)明:[0007]所述全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺為公知原料，可市購(gòu)，其分子式為:[0008]
【權(quán)利要求】
1.ー種實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，該方法包括: 將由全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺和平平加O組成的氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑加入甲醇或こ醇溶劑配成溶液，或者加入其它入井流體中，泵入煤層中；使煤層表面全部浸于含有氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑的溶液中，使部分煤層表面從液體潤(rùn)濕性轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w潤(rùn)濕性，達(dá)到明顯的氣潤(rùn)濕； 其中，所述平平加O與全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺的質(zhì)量比為3:5-9，氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑配成溶液的質(zhì)量濃度是0.1%-0.3%，或者以質(zhì)量濃度0.1%-0.3%的比例加入其它入井流體中； 所述煤層表面在氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑中浸泡處理時(shí)間為3?4小時(shí)；所述氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑與煤層表面接觸處理的溫度條件為30?80°C。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，其特征在于所述溶劑為甲醇。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，其特征在于所述煤層表面在氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑中浸泡處理時(shí)間為3小吋。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，其特征在于所述氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑與煤層表面接觸處理的溫度條件為35?70°C。
5.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，其特征在于由平平加0-10與全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺按3:7的質(zhì)量比混合，加甲醇配成0.1-0.2wt%的溶液，泵入煤層中，使煤層表面全部浸泡于所述氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理劑中，地下溫度35?70°C，處理時(shí)間為3小吋。
6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)煤層表面氣潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的方法，其特征在于由平平加0-10與全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺按3:7的質(zhì)量比混合，以0.1-0.2wt%的濃度加入其它入井流體中，隨入井流體進(jìn)入煤層；所述其它入井流體是壓裂液、鉆井液和/或完井液。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK103498650SQ201310507199
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】劉鵬程, 李克文 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）