[发明专利]一种煤储层水锁伤害控制方法

说明书

技术领域

本发明属于煤层气勘探开发煤层气井储层改造技术领域，具体涉及一种煤储层水锁伤害控制方法。

背景技术

我国低渗透率、低临储压力比、低含气饱和度的煤储层条件不利于煤层气商业化开发，国内很多学者在物理增透技术、化学增透技术、化学能量方式降低煤储层的亲甲烷能力等方面进行了研究，对煤储层的改造取得了一定的效果。但多数研究成果并未涉及或关注储层改造引起的储层损害问题。

水锁效应是造成煤层气储层损害的主要因素之一。煤层气储层是一种复杂的多孔介质，外来流体侵入后将裂隙中气体推向储层深部，并在气水界面形成一个凹向水相的弯液面，进而形成毛细管阻力，当孔隙内部与外部环境之间的压力差不足以克服该毛细管阻力时，便阻碍煤层气解吸和渗流，发生水锁。随着储层含水率上升，煤层气解吸时间延长和渗透率降低，严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采，因此开展煤储层水锁伤害控制技术研究有利于保护煤层气储层，从而提高煤层气采收率。

发明内容

本发明目的在于提供一种煤储层水锁伤害控制方法，该方法降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层及提高煤层气采收率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：

1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；

2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；

3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶（即煤样的变质程度）选定二氧化氯的浓度；

4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间（即前置液和携砂液之间）需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；

5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液；

6）效果检验，主要指标包括煤层气解吸时间、储层渗透率等。

具体的，所述步骤3）中接触角的大小决定了加入快T的浓度，基本原则：0°＜接触角≤40°，100ppm＜快T浓度≤500ppm；40°＜接触角≤90°，500ppm＜快T浓度≤1000ppm；90°＜接触角≤180°，1000ppm＜快T浓度≤2000ppm。

所述步骤3）中煤样煤阶的高低决定了加入二氧化氯的浓度，基本原则：低阶煤，二氧化氯浓度为500－1000ppm；中阶煤，二氧化氯的浓度为1000－2500ppm但不包括1000ppm；高阶煤，二氧化氯的浓度为2500－5000ppm但不包括2500ppm。

所述的步骤4）中水力压裂既包括煤层气井的首次水力压裂，也包括煤层气井的二次压裂改造和解堵施工。

快T即快速渗透剂T，化学名：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠，属阴离子表面活性剂。非活性水压裂液可以是常用的清洁压裂液、胍胶压裂液、泡沫压裂液等。

水力压裂时会将大量的压裂液注入煤储层，压裂液进入煤储层裂隙后便发生水锁，阻碍煤层气解吸和渗流，导致煤层气解吸时间延长和渗透率降低，从而严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采。本发明在压裂液中均匀拌入合适浓度的表面活性剂快T，使压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，使用此压裂液进行水力压裂后，减小了水与煤表面的接触角，降低了煤层气储层表面张力、毛细管阻力和煤储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率，从而避免了压裂液对煤储层的水锁损害，提高了煤层气采收率。另外，本发明向压裂液中均匀拌入选定浓度快T的同时均匀拌入了选定浓度的二氧化氯，快T改变了疏水煤储层的润湿性，二氧化氯随着压裂液进入煤储层孔隙并与煤储层作用，降低了煤储层的亲甲烷能力，增加了煤层气的解吸量，同时增加了煤储层的渗透率。

和现有技术相比，本发明的有益效果：

添加快T后压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层；降低了储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率、增大了储层的渗透率，可提高单井日产气量，从而提高煤层气采收率。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：

1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；

2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；