[发明专利]一种天然水压裂施工方法

说明书

技术领域

本发明属于石油、天然气、页岩气及水等流体矿产开采领域，

具体涉及一种通过支撑加强裂缝的采矿方法。

背景技术

在开采形成在地下岩层中的矿产时，要将不同类型流体引入井眼或井眼周围的地层中。油田原油粘度大、油藏的裂缝狭小，为了提高采油量、降低成本，通常采用压裂支撑剂压裂和支撑压裂，以改善裂缝导流能力。用于压裂作业的增产措施有多种，包括氮气泡沫压裂、凝胶压裂、多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂等。

清水压裂(Water Fracturing)是在清水中加入少量的减阻剂、稳定剂、表面活性剂等添加剂作为压裂液进行的压裂作业，又叫做减阻水压裂。实验表明，添加了支撑剂的清水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂液返回后仍保持开启状态。所述加有减阻剂、稳定剂、表面活性剂的水又称活性水、滑溜水。

但是，现有清水压裂技术中的压裂液中含有的减阻剂、稳定剂、表面活性剂，主要是高分子化合物，随同清水进入地层，开采时、开采之后通过地层缝隙进入地下水，造成环境污染，已引起多方关注（《国外油田工程》2010年09期）。另一方面，该压裂液粘度大于没有添加剂的水，返排的时候，消耗很大的泵功率，导致成本，不利于全部返排。

因此，本领域使用的现有压裂支撑技术亟需改进，以提高生产效率、减少对环境的危害。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提供一种本发明的目的是提供一种天然水压裂施工方法。

为实现上述目的，具体技术方案为：

一种天然水压裂施工方法，其是向体积份100份天然水中添加5-60体积份自悬浮压裂支撑剂，形成支撑剂悬浮液，然后将所得支撑剂悬浮液输送到地下岩层中。所述天然水指自来水或地表水、地下水。没有添加化学品。

具体地，所述的压裂施工方法包括步骤：

1）以冻胶、线性胶、滑溜水或者天然水中的一种作为前置液，利用高压泵车泵入前置液并压裂目标储层，形成初期的地质裂缝；

2）在混砂罐车中持续加入天然水作为携砂液，按10-60%砂比边加入自悬浮支撑剂边搅拌，形成天然水和支撑剂的悬浮液；

3)利用高压泵车把步骤2）所得悬浮液泵入初期形成的地质裂缝中，从而使所述初期地质裂缝不断延伸，形成被支撑剂支撑的地质裂缝，实现增产目的。

其中，所述自悬浮支撑剂是在骨料上粘附有水溶性高分子材料的颗粒；

所述骨料为石英砂、陶粒、金属颗粒、烧结铝土矿、烧结氧化铝、覆膜砂、烧结氧化锆、合成树脂、粉碎的果壳颗粒中的一种或多种。

优选地，所述自悬浮支撑剂的尺寸为6-200目，形状为球形或近似球形。

其中，所述的水溶性高分子材料选自天然高分子、人工合成高分子材料或半天然半人工合成的高分子材料，所述水溶性高分子材料的用量为骨料用量的0.1～5wt%。

进一步优选地，所述的天然高分子材料选自淀粉、植物胶、动物胶或海藻胶；所述植物胶为阿拉伯胶、黄耆胶、槐豆胶、胍胶、田菁胶、大豆胶中的一种或多种；所述的动物胶为骨胶、明胶、干酪素、壳聚糖中的一种或多种；所述的海藻胶为藻蛋白酸钠、海藻酸钠、琼胶中的一种或多种；

所述人工合成的高分子材料包括缩合类和聚合类高分子材料；其中，缩合类高分子材料选自聚胺树脂、氨基树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种；聚合类高分子材料选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚马来酸酐、聚季铵盐中的一种或多种；

所述的半天然半人工合成的高分子材料包括改性淀粉、改性纤维素和改性植物胶，具体选自淀粉衍生物、羧甲基淀粉、羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧乙基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶中的一种或多种。

进一步地，所述自悬浮支撑剂还包括有粘结剂，按重量百分比计，粘结剂的用量为骨料用量0.5～15wt%，所述粘结剂包括天然粘结剂和合成粘结剂，所述天然粘结剂优选但不限于骨胶、松脂、桐油中的一种或多种；所述合成粘结剂优选但不限于酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、杂环高分子粘结剂中的一种或多种。