[发明专利]一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法

权利要求书

1.一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)配制后置液

选取过氧化氢、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、助溶剂和增能剂为原料，配制得到后置液；

(2)施工钻孔

在两个用以煤层气抽采的采气井中间位置施工一个钻孔，并在钻孔处布置超声波空化系统；所述超声波空化系统包括超声波驱动电源、超声波换能器和信号线缆，超声波驱动电源通过信号线缆与超声波换能器连接，超声波换能器置于钻孔中；

(3)压裂

在采气井处布置压裂系统，所述压裂系统包括压裂操作台、高压泵、高压软管和水箱，高压泵的出口与高压软管连接，高压泵的入口通过压裂操作台与水箱连接；

调节高压泵泵压将前置液注入地层，对地层进行破裂，形成一定尺寸的裂缝后，逐渐增高泵压，将携砂液与支撑剂随高压泵泵入煤储层实施压裂；

所述携砂液采用如下原料配制：羟丙基瓜尔、二氯二甲基硅烷、过硫酸铵、氯化钾以及余量的水；

(4)破胶

压裂达到预期效果后将后置液泵入煤层中，同时，打开超声波驱动电源，产生的高频交流电信号经信号线缆传递至超声波换能器，超声波换能器将高频交流电信号转换为超声波信号向水平井周围发射；

(5)返排

开启采气井井筒进行压裂液返排。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于，步骤(1)中：所述助溶剂选用乙醇，增能剂选用尿素。

3.根据权利要求2所述的一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于，各原料的用量为：12％wt的过氧化氢、0.8％wt的碳氢表面活性剂、1.2％wt的氟碳表面活性剂、0.6％wt的乙醇、0.4％wt的尿素，以及余量的水；

制备方法如下：将过氧化氢、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、乙醇、尿素依次添加到水中，搅拌均匀即得。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于：所述超声波空化系统还包括支撑管，所述支撑管包括防水管和外花管，外花管采用硬质塑料材料制成，在外花管的下部侧壁及末端开设若干个通孔，防水管设置在外花管的下部内侧，所述超声波换能器设置于防水管的内部。

5.根据权利要求1所述的一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于，所述携砂液的各原料用量为：0.4％wt的羟丙基瓜尔、2.5％wt的二氯二甲基硅烷、1.2％wt的过硫酸铵、0.3％wt的氯化钾以及余量的水；

配制步骤为：①取50℃温水，加入羟丙基瓜尔，搅拌至全溶；②然后依次加入二氯二甲基硅烷、氯化钾和过硫酸铵，搅拌至均匀溶解，即得所需携砂液。

6.根据权利要求1所述的一种基于超声波空化效应的压裂液强化返排方法，其特征在于，所述前置液是采用以下用量配比的原料制得：1％wt的氯化铵、1.2％wt的复合活性剂以及余量的水；

所述复合活性剂由50％wt仲烷基硫酸钠、20％wt石油磺酸盐类和30％wt石灰石粉混合而成。