[发明专利]一种煤层气调剖堵水技术

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于煤层气开采过程中解决出水问题的技术。

背景技术：

煤层气开采是缓解能源紧缺的途径之一。目前，现场在进行煤层气开采时通常以储层改造后排水降压为主。但是，在地质构造比较复杂的地区，储层改造后如果出现井筒与储水区沟通大量储水的情况，则缺乏既能堵住出水通道又不致堵塞煤储层割理、裂隙及改造裂缝的工艺技术。这一技术难题使煤层气开采进程受到限制，极待在生产实际中研发用于解决上述问题的工艺技术，并不断加以完善。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种既能堵塞煤层气井井筒与储水区之间的通道又可保留煤储层的割理、裂隙以及改造裂缝不堵塞、达到有效排水降压目的的煤层气调剖堵水技术。

本发明的技术方案如下。此种调剖堵水技术是根据煤层气井地质特征和压裂改造参数，判断出水层位，制定调剖堵水的总体方案；按照堵水凝胶体系分段塞设计、强度逐渐增强、凝胶黏度适中、各个段塞交联时间合理的原则设计堵水剂及其用量的工艺方案；按照上述设计方案进行施工。该技术的实施步骤及技术要点如下：

1、根据煤层气井地质特征和压裂改造参数，判断出水层位，制定调剖堵水总体方案；

2、按照堵水凝胶体系分段塞设计、强度逐渐增强、凝胶黏度适中、各个段塞交联时间合理的施工原则设计采用何种堵水剂及其用量的施工方案；其中，凝胶由母液和交联剂混配而成，其中母液为浓度0.04-1.0％的聚丙烯酰胺(HAMP)，交联剂为改性酚醛树脂；凝胶用量依据压裂情况(加砂量、压裂量、注入压力)和目的层地质特征(地层温度、地层压力、地层渗透率和亏空状况)设计，充填压裂形成的大裂缝通道；

3、采用不同浓度凝胶和填充材料分段塞注入，以实现整体梯度堵水，有效控制水进，施工过程中出现压力异常时，及时调整步骤和相关凝胶参数；其中，填充材料为弹性颗粒和惰性纤维，亦可单用弹性颗粒，用量为1-5％，其中弹性颗粒采用橡胶材质制作，粒径为40目和80目两种；段塞注入时间，成胶时间取决于注入排量；

4、分步骤注入堵水剂后，候凝8小时。若在注入过程中发现井漏，应及时注入堵漏剂，稳定在一定压力时，再进行后续施工；

5、侯凝后，冲砂至人工井底，下生产管柱投产。

本发明设计合理，工艺简单，易于施工，利用该技术可以实现选择性堵水，堵塞煤层气井井筒与储水区之间的通道，而不致堵塞煤储层的割理、裂隙及压裂改造裂缝，从而有效排水降压，保证煤层气井正常生产。

实施例1：某煤层气井L18压裂投产后产液量较高，日排水量45m³，制约产层煤层气的开采。结合目的煤层地质特征和压裂参数判断，上部出水的可能性较大，制定下部目的产层井筒先填砂、上部产层实施选择性化学调剖堵水、最后冲砂或捞砂恢复下部产层的总体方案；然后，按照堵水施工原则设计先后次序分段塞注入的堵水剂及其用量，该井采用两个段塞注入，注入量、注入时间、成胶时间，如下表所示：