專利名稱：中深煤層控制多裂縫壓裂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油的一種工藝方法，特別是一種用于煤層井下作業(yè)的中深煤層控制多裂縫壓裂方法。
背景技術(shù)：
中深煤層通常采用常規(guī)活性水加砂壓裂的方式，加砂規(guī)模小，砂比低，由于活性水濾失量大，攜砂能力差，天然裂縫開啟存在壓裂液過(guò)量濾失、施工壓力高、加砂困難等難點(diǎn)。采用活性水施工成功率較低，達(dá)不到預(yù)期的增產(chǎn)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效預(yù)防和治理多裂縫，降低施工壓力，提高壓裂施工成功率的中深煤層控制多裂縫壓裂方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:至少包括:
1)制備降濾失壓裂液；
2)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入地層，在中深煤層目的層造縫；
3)用高壓泵組，將具有粘度的 降濾失壓裂液高速持續(xù)注入造縫內(nèi)，新的造縫將繼續(xù)擴(kuò)展與增長(zhǎng)，在注入的降濾失壓裂液中加入支撐劑，使支撐劑充填在壓開的裂縫中，以支撐縫面；
4)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速持續(xù)注入延伸造縫內(nèi)，新的造縫將繼續(xù)擴(kuò)展與增長(zhǎng)，同時(shí)在降濾失壓裂液中加入粒徑不等的石英砂，分別填充在不同寬度的裂縫內(nèi)部，延伸造縫的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、沖刷多裂縫，粉砂進(jìn)入細(xì)微裂縫和通道，減少壓裂液向這些裂縫中的濾失，延伸造縫的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，打磨與主裂縫連通的、較窄的裂縫或拐彎處較窄的裂縫，使主裂縫通道更光滑，流動(dòng)阻力減??；
5)前置液階段利用粒徑不等的石英砂組合及前期低砂比填堵較窄的微裂縫，抑制多裂縫的產(chǎn)生，隨后主壓裂階段泵注各階段含支撐劑的液體，將20-40目的石英砂輸入裂縫中，主裂縫通道形成后，停止降濾失壓裂液加入，泵注活性水替凈井筒內(nèi)的石英砂，關(guān)閉高壓泵組；
6)工作結(jié)束。所述的步驟4)中，在造縫形成后，延伸造縫的前置液階段前期是通過(guò)加入石英砂、停止加入石英砂循環(huán)操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)多裂縫的控制的。所述的循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程，其中的石英砂加入的粒徑是在20-100目選取。所述的步驟4)中，在造縫形成后，延伸造縫的后期是通過(guò)逐步增加石英砂加入量實(shí)現(xiàn)延伸造縫。
逐步增加石英砂加入量排量是臺(tái)階式提高，然后排量依最高排量值進(jìn)行保持。所述的步驟2)中，在中深煤層目的層造縫是由3m3/min開始起步，通過(guò)3級(jí)階梯提高排量到8m3/min。循環(huán)加入石英砂、停止加入石英砂操作過(guò)程中，石英砂加入量在40-100目之間先選取，過(guò)程中加砂量與攜砂液量的體積百分比在2-3%。逐步增加石英砂加入量過(guò)程以5-8%低砂比加入20-40目石英砂。所述的步驟I)中，降濾失壓裂液，選擇稠化劑:1%LHT_1，與水混合交聯(lián)比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)，使粘度控制在10 cp以下。本發(fā)明具有如下有益效果:通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，改變以往常規(guī)活性水加砂壓裂方法，采用降濾失壓裂液、前置液變排量技術(shù)、多級(jí)粒徑段塞技術(shù)、合理砂比提升技術(shù)等，克服了常規(guī)活性水壓裂濾失量大，攜砂能力差，天然裂縫開啟存在壓裂液過(guò)量濾失、施工壓力高等困難。通過(guò)降濾失壓裂液、前置液變排量技術(shù)及多級(jí)粒徑段塞技術(shù)這些手段有效預(yù)防和治理多裂縫，從而降低施工壓力，確保支撐劑順利加入，提高壓裂施工成功率。


下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例井壓裂施工曲線示意圖。圖中，1、第一曲線是壓力曲線(a) ;2、第二曲線是排量曲線(b);3、第三曲線是砂比曲線(C)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，中深煤層控制多裂縫壓裂方法，至少包括:
1)制備降濾失壓裂液；
2)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入地層，在中深煤層設(shè)定層造縫；用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入地層，在中深煤層設(shè)定層造縫，高壓泵組的壓力是臺(tái)階式提高。3)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入造縫內(nèi)，在已形成的裂縫向內(nèi)延伸，為了防止停泵以后，裂縫在上部巖層的重力下重新閉合，要在注入的降濾失壓裂液中加入支撐劑，使支撐劑充填在壓開的裂縫中，以支撐縫面；
4)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入延伸造縫內(nèi)，在已形成的裂縫向內(nèi)延伸，同時(shí)在降濾失壓裂液中加入粒徑不等的石英砂，分別填充在不同寬度的人工裂縫內(nèi)部，在造縫形成后，延伸造縫的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、沖刷多裂縫，粉砂進(jìn)入細(xì)微裂縫和通道，減少壓裂液向這些裂縫中的濾失，在造縫形成后，延伸造縫的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，填堵與主裂縫連通的、較窄的裂縫或拐彎處較窄的裂縫，使主裂縫通道更光滑，流動(dòng)阻力減??；在造縫形成后，延伸造縫的前期是通過(guò)循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程實(shí)現(xiàn)延伸造縫。循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程，其中的石英砂加入的粒徑是在40-100目之間變化。循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程中，用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入延伸造縫內(nèi)的壓力是恒定的。在造縫形成后，延伸造縫的后期是通過(guò)逐步增加石英砂加入量實(shí)現(xiàn)延伸造縫。逐步增加石英砂加入量過(guò)程，用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入延伸造縫內(nèi)的壓力是恒定的。5)填堵較窄的裂縫，使主裂縫通道形成后，停止粒徑不等的石英砂加入，隨后停止降濾失壓裂加入；關(guān)閉高壓泵組；
6)工作結(jié)束。高壓泵組的壓力是臺(tái)階式提高，是由3m3/min開始起步，將凈壓力控制在較低的水平，同時(shí)該井上下隔層較好，通過(guò)3級(jí)階梯提高排量到8m3/min，高排量直至攜砂階段。循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程加入70-100目石英砂或加入40-70目石英砂，循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程以低砂比段2-3% (是體積百分比，指加砂量與攜砂液量的比值)起步，打磨、沖刷多裂縫，粉砂進(jìn)入細(xì)微裂縫和通道，減少壓裂液向這些裂縫中的濾失。可以大大提高液體利用率，能實(shí)現(xiàn)裂縫深穿透，提高施工成功率，延長(zhǎng)壓裂有效期。逐步增加石英砂加入量過(guò)程以5-8%低砂比加入20-40目中砂能有效降低近井多裂縫，防止出現(xiàn)砂堵或打磨與主裂縫連通的、較窄的拐彎處，使裂縫通道更光滑，流動(dòng)阻力減小。降濾失壓裂液，選擇低傷害清潔壓裂液體(稠化劑:1%LHT_1，LHT-1中含有功能表面活性劑和粘土穩(wěn)定劑及破乳劑，無(wú)需交聯(lián)劑，LHT-1遇水即可使水體稠化)，與水混合(交聯(lián)比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)使粘度控制在10 cp以下。本發(fā)明通過(guò)增加流體粘度可以減小近井多裂縫及裂縫的轉(zhuǎn)向，增加裂縫寬度，提高裂縫的導(dǎo)流能力；確定施工初始排量采用較低排量，使初始裂縫不至于過(guò)高，最高施工排量確定，將最終裂縫高度控制在一定范圍內(nèi)，降低了施工成本；前置液前期和中期加入70-100目或40-70目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、沖刷多裂縫，粉砂進(jìn)入細(xì)微裂縫和通道，減少壓裂液向這些裂縫中的濾失，可以大大提高液體利用率，能實(shí)現(xiàn)裂縫深穿透，提高施工成功率，延長(zhǎng)壓裂有效期；前置液后期5-8%低砂比加入20-40目中砂能有效降低近井多裂縫，防止出現(xiàn)砂堵。也可打磨與主裂縫連通的、較窄的拐彎處，使裂縫通道更光滑，流動(dòng)阻力減??；從而降低施工`壓力，確保支撐劑順利加入，提高壓裂施工成功率。
權(quán)利要求
1.中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:至少包括: 1)制備降濾失壓裂液； 2)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速注入地層，在中深煤層目的層造縫； 3)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速持續(xù)注入造縫內(nèi)，新的造縫將繼續(xù)擴(kuò)展與增長(zhǎng)，在注入的降濾失壓裂液中加入支撐劑，使支撐劑充填在壓開的裂縫中，以支撐縫面； 4)用高壓泵組，將具有粘度的降濾失壓裂液高速持續(xù)注入延伸造縫內(nèi)，新的造縫將繼續(xù)擴(kuò)展與增長(zhǎng)，同時(shí)在降濾失壓裂液中加入粒徑不等的石英砂，分別填充在不同寬度的裂縫內(nèi)部，延伸造縫的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、沖刷多裂縫，粉砂進(jìn)入細(xì)微裂縫和通道，減少壓裂液向這些裂縫中的濾失，延伸造縫的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，打磨與主裂縫連通的、較窄的裂縫或拐彎處較窄的裂縫，使主裂縫通道更光滑，流動(dòng)阻力減小； 5)前置液階段利用粒徑不等的石英砂組合及前期低砂比填堵較窄的微裂縫，抑制多裂縫的產(chǎn)生，隨后主壓裂階段泵注各階段含支撐劑的液體，將20-40目的石英砂輸入裂縫中，主裂縫通道形成后，停止降濾失壓裂液加入，泵注活性水替凈井筒內(nèi)的石英砂，關(guān)閉高壓泵組； 6)工作結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:所述的步驟4)中，在造縫形成后，延伸造縫的前置液階段前期是通過(guò)加入石英砂、停止加入石英砂循環(huán)操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)多裂縫的控制的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:所述的循環(huán)加入、停止石英砂過(guò)程，其中的石英砂加入的粒徑是在20-100目選取。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:所述的步驟4)中，在造縫形成后，延伸造縫的后期是通過(guò)逐步增加石英砂加入量實(shí)現(xiàn)延伸造縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:逐步增加石英砂加入量排量是臺(tái)階式提高，然后排量依最高排量值進(jìn)行保持。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:所述的步驟2)中，在中深煤層目的層造縫是由3m3/min開始起步,通過(guò)3級(jí)階梯提高排量到8m3/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:循環(huán)加入石英砂、停止加入石英砂操作過(guò)程中,石英砂加入量在40-100目之間先選取，過(guò)程中加砂量與攜砂液量的體積百分比在2-3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:逐步增加石英砂加入量過(guò)程以5-8%低砂比加入20-40目石英砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，其特征是:所述的步驟I)中，降濾失壓裂液，選擇稠化劑:1%LHT-1，與水混合交聯(lián)比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)，使粘度控制在10 cp以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及油田采油的一種工藝方法，特別是一種用于煤層井下作業(yè)的中深煤層控制多裂縫壓裂方法，它包括1)制備降濾失壓裂液；2)用高壓泵組；3)用高壓泵組；4)用高壓泵組；5)前置液階段利用；6)工作結(jié)束六個(gè)步驟。通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，改變以往常規(guī)活性水加砂壓裂方法，采用降濾失壓裂液、前置液變排量技術(shù)、多級(jí)粒徑段塞技術(shù)、合理砂比提升技術(shù)等，克服了常規(guī)活性水壓裂濾失量大，攜砂能力差，天然裂縫開啟存在壓裂液過(guò)量濾失、施工壓力高等困難。通過(guò)降濾失壓裂液、前置液變排量技術(shù)及多級(jí)粒徑段塞技術(shù)這些手段有效預(yù)防和治理多裂縫，從而降低施工壓力，確保支撐劑順利加入，提高壓裂施工成功率。
文檔編號(hào)E21B43/267GK103244097SQ201310181509
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者孫虎, 陳平, 劉國(guó)良, 楊燕, 池曉明, 陶長(zhǎng)州, 袁冬蕊, 宋孝丹, 王新蒲, 尹俊祿 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司