[发明专利]页岩气水平井压裂后控砂返排工艺

权利要求书

1.一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于步骤如下：

（1）采用2mm油嘴对已压裂完成的页岩气水平井进行开井排液，不间断记录井口压力变化，若连续10小时内压降速率低于0.05MPa/h，则增加为3mm油嘴排液，2mm和3mm油嘴排液时间之和不低于72小时；

（2）开井排液72小时后，根据是否见气采取以下两种措施：

若未见气，则根据井口压力计算井底缝内压力，若缝内压力大于该区域地层闭合压力，则继续采用3mm油嘴排液直到地层闭合；若缝内压力小于该区域地层闭合压力，此时地层已闭合，增大为4mm油嘴排液，在地层未出砂的情况下，以24小时为时间间隔，1mm为单位逐级增大油嘴至见气为止；

若见气，则直接增大为4mm油嘴排液，在地层未出砂前提下，连续12小时内压降速率低于0.2 MPa/h时，则以1mm为单位逐级增大油嘴至测试工作制度，求取该井测试产量。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，判断地层是否出砂以及出砂后工作制度调整的具体方法如下：

对于正常返排井，井口压力随着油嘴工作制度的调整呈规律性变化，若井口压力出现异常响应，通过压降速率分析，直接判断地层是否出砂；

确定地层出砂后，根据井筒流态实时计算当前油嘴制度下井筒举升效率，再结合出砂程度调整油嘴，利用地层能量携砂，直到井口压力恢复正常且地面流程未见砂返出后，调整至原来油嘴工作制度继续排液。

3.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于：所述通过压降速率分析，判断地层是否出砂进一步包括：

记录每小时井口压力，通过前后3个小时压力变化求取压降速率，计算公式为：

K=（P₁-P₃）/2

其中P₁为T₁时刻井口压力，P₃为T₁时刻2小时后井口压力。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于：判断地层是否出砂依据为：

a、记录压力时间段内未更换油嘴工作制度， K1时，则判断为地层已出砂；

b、记录压力时间段内已更换油嘴工作制度， P₁和P₃值均取更换油嘴后的井口压力值计算，当K1时，则判断为地层已出砂。

5.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于：所述根据井筒流态实时计算当前油嘴制度下井筒举升效率，确定油嘴调整制度的具体方式如下：

a、未见气时出砂，井筒为液相流，直接根据单位时间内排液量计算井筒内液体速率，若低于0.5m/s，则调整为液体速率为2m/s所对应油嘴；

b、见气时出砂，此时井筒内液相从连续相过度到分散相，气相逐步从分散相过渡到连续相，气体持续上升并举升液体到一定高度后下落且不断重复上述过程，井筒内呈两相流过渡状态，气举效率低于纯气相流；先根据单位时间内产气量计算纯气相流举升效率，再结合产液量考虑举升效率的设定附加系数，当计算的举升效率低于40%时，则直接增大油嘴至12mm或使用针阀排液；举升效率高于40%时，则在现有油嘴工作制度上增大2mm排液。

6.根据权利要求5所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺，其特征在于：所述设定系数为：每小时排液量10m³/h，则附加系数0.9；每小时排液量11~30m³/h，则附加系数0.8；每小时排液量31~50 m³/h，则附加系数0.7；每小时排液量51~70 m³/h，则附加系数0.5；每小时排液量70 m³/h，则附加系数0.4。