[发明专利]一种煤层气井液氮-氮气-水复合压裂方法

权利要求书

1.一种煤层气井液氮-氮气-水复合压裂方法，该方法包括：

(1)氮气驱替井筒：井口连接氮气注入管线，利用气体压缩机对氮气进行加压，向套管和油管中注入1个-3个井筒体积的氮气，将井筒内的水驱入煤层；

(2)预冷管柱：井口断开氮气注入管线，井口油管连接液氮注入管线，打开井口套管放喷管线，向油管内注入液氮，预冷压裂管线；

(3)液氮压裂并冻结煤层：关闭井口套管，向油管内注入液氮，压裂含水煤层形成压裂裂缝，同时冻结裂缝周围的煤层；

其中，液氮的注入速度为1.5m³/min-2.5m³/min，液氮的注入量为30m³-150m³；

(4)氮气驱替压裂：关闭液氮注入管线，连接氮气注入管线，利用气体压缩机对氮气进行加压，加压40MPa，在该压力下，由油管注入100m³的高压氮气，将油管内的液氮和裂缝中的液氮驱入煤层深处，提高冻结区域范围，开启煤岩层理裂缝，提高压裂裂缝的长度和复杂度，同时氮气支撑裂缝；在达到注入量后，检测井口温度，若井口温度低于0℃，则继续注入高压氮气，待井口温度高于0℃后，停止注入；

(5)泵注携砂液：关闭氮气注入管线，连接携砂流体注入管线，由油管注入200m³-500m³常温清水或活性水携砂液，扩大液氮和氮气注入后的裂缝宽度，同时支撑剂充填并支撑裂缝；

其中，携砂液的注入排量为2m³/min-4m³/min；携砂液中支撑剂的体积浓度在注入过程中阶梯提升，浓度范围为6％-20％；

(6)顶替：油管注入清水或活性水，注入量为油管柱内容积的1.1倍-1.2倍，把油管内的携砂液顶替进入煤层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，预冷管柱时，液氮的注入排量为1.5m³/min-2.0m³/min，注入时间为10min-15min。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述携砂液中携带的支撑剂采用石英砂。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，顶替液的注入排量为2m³/min-4m³/min。