[发明专利]一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法

说明书

本发明提供了一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，包括1）制备稠化剂；2）高压泵注入压裂液；3）提高压裂液粘度；4）加入支撑剂；5）降低压裂液粘度；6）提高压裂液粘度和支撑剂浓度；7）工作结束，该方法具有煤层压裂施工全过程可实时控制压裂液粘度的特点，能够有效提高施工成功率，降低储层伤害，尤其是对于煤层的低杨氏模量性质，可通过控制压裂液粘度实现煤层压裂的高砂比加入，提高了煤层人工裂缝的导流能力。

技术领域

本发明涉及煤层气开采中压裂增产改造领域，具体涉及一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法。

背景技术

煤层普遍具有松散、弱胶结、高滤失性等特点，常规的压裂方法是采用活性水、清洁压裂液、胍胶压裂液体系实现煤层的加砂压裂。

活性水压裂液体系具有低伤害的特点，但由于其体系粘度低，在煤层中滤失量大，造缝效率低，造成施工过程中地面施工压力高、波动大、易砂堵等问题，严重影响改造效果。

清洁压裂液体系具有携砂、造缝性能好，体系残渣含量低等特点，但相比活性水压裂液体系对煤层伤害较高。

胍胶压裂液体系具有携砂、造缝性能好，但其残渣含量高，对煤层伤害大。

目前应用较为普遍的是活性水压裂液，但由于活性水粘度低，平均砂比普遍较低，而煤层杨氏模量小，低砂比施工支撑剂在人工裂缝闭合后容易在煤层中嵌入，导致人工裂缝的导流能力差，达不到预期的增产效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提高煤层压裂施工成功率和人工裂缝的导流能力的低伤害压裂方法。

为此，本发明提供了一种煤层气井低伤害高导流能力人工裂缝的压裂方法，至少包括：

步骤1）制备稠化剂；

步骤2）用高压泵组，将步骤1）中的稠化剂与清水混合，得到压裂液，再将压裂液注入地层造缝；

步骤3）在造缝阶段前期和中期用高压泵组将压裂液持续注入裂缝内，新的裂缝持续扩展，此阶段提高压裂液粘度；

步骤4）在造缝阶段中期，当煤层破裂后，再向压裂液中加入小粒径支撑剂，支撑剂填充在裂缝中，打磨射孔孔眼、人工裂缝，同时填充煤层的微小裂缝，降低压裂液在煤层中的滤失；

步骤5）在造缝阶段后期与携砂液低砂比阶段，当支撑剂与压裂液的体积百分比小于15%的情况下，降低压裂液粘度；

步骤6）在携砂液阶段后期，当支撑剂与压裂液的体积百分比大于15%的情况下，提高压裂液粘度，同时，再加入大粒径支撑剂，台阶式提高支撑剂浓度；

步骤7）关闭高压泵组，工作结束。

所述步骤1）中稠化剂包括以下组分：按质量百分比计，35%琥珀酸双烷基脂磺酸钠，25%十八烷基三甲基氯化铵，5%氯化铵，15%乙醇和20%水。

所述步骤2）中的压裂液是由稠化剂和清水按体积比为1～2:100混合交联。

所述步骤3）中提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp。

所述步骤4）中在造缝阶段中期阶段，煤层破裂后，通过多级的加入、停止支撑剂，支撑剂粒径为40-70目，且支撑剂的加入量与压裂液的体积百分比从3%到4%再到5%逐级升高。

所述步骤5）中降低压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在1：100，压裂液粘度为5-10cp。

所述步骤6）中提高压裂液粘度通过增加清水的体积百分比，使稠化剂与清水的体积比保持在2：100，压裂液粘度为10-20cp。