[发明专利]低温气体辅助煤层气压裂工艺的方法

权利要求书

1.一种低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：其具体地工艺步骤为：

（1）选取煤层气井，并选取具有高强度、耐低温、导热系数小的玻璃纤维钢管作为油管；

（2）向油管和套管之间的环空中持续注入常温氮气，以达到隔热保温和保护套管的效果；

（3）向油管中注入常温氮气，将井筒和近井煤层中的地层水驱至离井筒2-6m以外的地带；

（4）向油管中注入液氮，对近井4-50m以内煤层进行冷冲击改善煤岩物性，或者进行小型压裂，并形成低温煤层环境；

（5）向油管中注入常温氮气并伴注或喷射2-5m³水基压裂液，水基压裂液进入近井4-50m以内煤层的优势通道中，在近井2-25m以内煤层遇冷结冰，并产生暂堵；

（6）注入一个1-2m³防冻液段塞，以防止后续注入的水基压裂液在井筒、井底以及近井煤层中结冰；

（7）注入水基压裂液进行初次或重复压裂；

（8）关井观察井底温度和压力，随着煤层温度回升，冰晶融化；开井放喷，水基压裂液在高压气体的膨胀力作用下顺利返排。

2.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（2）中所述常温氮气的注入速度为30-60m³/min。

3.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（3）中所述常温氮气的注入速度为240-480m³/min。

4.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（5）中所述常温氮气的注入速度为60-120m³/min。

5.如权利要求1至4任意一项所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（2）、步骤（3）和步骤（5）中，所述的常温氮气为由低温气体储罐中的液氮通过低温气体注入泵泵送至气体加热调温装置加热至环境温度为10-30℃时获得的氮气。

6.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（4）中，所述液氮的注入条件如下：注入速度为0.5-2m³/min、注入总量为20-80m³，可将近井周围4-6m内、3-8m厚的煤层冷却至-30℃以下，当煤层中存在大的天然或人工裂缝，则可沿裂缝形成一条20-50m长、温度在-30℃以下的低温冷却带，其中，井底周围2-3m内温度最低，可控制在-100℃以下。

7.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（5）中，所述的优势通道为煤层中的大孔隙、天然裂缝或人工裂缝。

8.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（6）中，防冻液段塞为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或几种混合的水溶液或纯溶液。

9.如权利要求1所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：步骤（5）、步骤（6）和步骤（7）中，所述的水基压裂液为活性水。

10.如权利要求9所述的低温气体辅助煤层气压裂工艺方法，其特征在于：活性水由清水和质量分数为1%-2%的KCl配制而成。