CN104405359A - 低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂技术，低压低渗透煤储层压裂过程中更容易受到伤害，此方法是运用质量为75％的优质高效氮气泡沫携砂压裂，氮气泡沫压裂注入液量少，且携砂能力强，降滤失能力好，从而减少对低压低渗煤储层的伤害，压裂结束后，迅速安装3-8mm放喷油嘴，连接放喷管线进行快速控压放喷，尽快尽力返排出压裂液。常规水力压裂液量大，对于低压低渗储层也是一种污染，一般胍胶压裂对储层的污染会较大，而高质量的氮气泡沫压裂，注入液量小，造缝能力强，携砂铺砂效果好，压后返排率高，大大降低了储层污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染技术。
背景技术
煤层气作为一种重要的非常规天然气资源，日益受到世界各国的重视。煤层气大部分以吸附状态保存于煤基质孔隙的内表面，只有很少量呈游离状态存在于割理和其他裂隙中，煤层气的产出须经过解吸、扩散和渗流过程。
煤储层压力是指储层裂缝中流体的压力，一般称压力梯度小于0.6MPa/hm的储层为低压储层，我国煤储层压力总体以低压为主；我国煤层气储量36.8万亿m3，低渗煤层气资源量约26.5万亿m3，占全国总资源量的72％，以低渗透和超低渗透为主。
为了提高煤层气产能，一般采取人工增产措施改善储层物性。水力压裂技术作为主要增产措施广泛应用于国内外煤层气开发中，但由于活性水压裂过程中存在压裂液滤失严重、返排率低、支撑剂携带困难、压裂裂缝短而单一、无储层增能效果等问题，使得增产效果不理想，这也对煤层气压裂工艺提出了新的更高要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染的方法和设备。
为实现上述目的，本发明包括以下步骤：
(1)按设计要求上压裂液大罐，备水，配液；配液用水要求干净，PH值在7-7.5，保证水质清洁，机械杂质小于1‰，固体颗粒粒径≤50μm，配完的压裂液要进行充分的搅拌，混合均匀，配胶液时，每个大罐循环时间不能低于30min；
(2)安装350型压裂井口，四角用钢丝绳绷紧并用地锚固定；
(3)压裂设备就位，连接高、低压管线，高压管线接双管线，地面高压管汇及井口试压35MPa，稳压10min不渗漏为合格；
(4)按设计泵注程序对煤层进行压裂施工，胶液排量1.4m3/min，氮气排量在350m3/min，氮气排出温度不低于20摄氏度，压裂过程中限压35MPa；
(5)压裂结束测压降30min；
(6)测压降结束后，安装放喷设备，进行快速控压放喷，密切观察返排液，若有砂或煤粉返出，则要减小放喷速度，若没有砂或煤粉返出，则可以加大放喷量。
进一步的，压裂液中加砂平均砂比不低于30％。
进一步的，采用泡沫质量为75％以上的优质高效泡沫。
同时，本发明还提供了一种实现低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法的设备，包括液罐车、砂罐车、混砂车、仪表车、水力压裂车、高压管汇、液氮槽车、液氮泵车和仪表车，液罐车和砂罐车分别通过管道和混砂车相连接，混砂车通过管道和水力压裂车相连接，液氮槽车和液氮泵车相连接，水力压裂车和液氮泵车分别通过管道与高压管汇相连接，高压管汇通过井口沿井壁延伸向井底。
进一步的，混砂车和水力压裂分别通过信号线与仪表车相连，通过仪表车监控混砂车和水力压裂车的工作状况。
进一步的，液罐车和水力压裂车为3台以上，液氮槽车为2台以上。
其有益效果为：
1污染小，氮气泡沫压裂比常规压裂注入地层的液量少的多，比常规一些胶液类压裂液对地层的伤害和污染相对小的多。
2降滤失，泡沫本身固有的特性，特别在低压低渗储层压裂过程中降滤失效果相对较明显。
3携砂能力强，在低压低渗储层压裂时，泡沫携砂砂比可以提高到50％以上，比常规压裂液携砂能力要强的多，可以将砂带的更远，而且在裂缝中铺砂比较均匀，。
4造缝能力强，泡沫本身特性所在，在氮气的辅助下，泡沫造缝会更宽更高一些。
5易返排，由于氮气的作用，在后期放喷返排时，效果比常规压裂会更好，返排量大，缩短了压裂液的排采周期，降低对储层的伤害。
因此，氮气泡沫压裂降污染技术对低压低渗透储层煤层气井储层改造比较有效。
附图说明
图1是本发明的设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种实现低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法的设备，包括液罐车、砂罐车、混砂车、仪表车、水力压裂车、高压管汇、液氮槽车、液氮泵车和仪表车，液罐车和砂罐车分别通过管道和混砂车相连接，混砂车通过管道和水力压裂车相连接，液氮槽车和液氮泵车相连接，水力压裂车和液氮泵车分别通过管道与高压管汇相连接，高压管汇通过井口沿井壁延伸向井底。混砂车和水力压裂分别通过信号线与仪表车相连，通过仪表车监控混砂车和水力压裂车的工作状况。液罐车和水力压裂车优选的为3台，液氮槽车优选的为2台。
同时，本发明提供一种实现低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染的方法，包括以下步骤：
(1)按设计要求上压裂液大罐，备水，配液；配液用水要求干净，PH值在7-7.5，保证水质清洁，机械杂质小于1‰，固体颗粒粒径≤50μm，配完的压裂液要进行充分的搅拌，混合均匀，配胶液时，每个大罐循环时间不能低于30min；
(2)安装350型压裂井口，四角用钢丝绳绷紧并用地锚固定；
(3)压裂设备就位，连接高、低压管线，高压管线接双管线，地面高压管汇及井口试压35MPa，稳压10min不渗漏为合格；
(4)按设计泵注程序对煤层进行压裂施工，胶液排量1.4m3/min，氮气排量在350m3/min，氮气排出温度不低于20摄氏度，压裂过程中限压35MPa；
(5)压裂结束测压降30min；
(6)测压降结束后，安装放喷设备，进行快速控压放喷，密切观察返排液，若有砂或煤粉返出，则要减小放喷速度，若没有砂或煤粉返出，则可以加大放喷量。
Claims (6)
1.一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按设计要求上压裂液大罐，备水，配液；配液用水要求干净，PH值在7-7.5，保证水质清洁，机械杂质小于1‰，固体颗粒粒径≤50μm，配完的压裂液要进行充分的搅拌，混合均匀，配胶液时，每个大罐循环时间不能低于30min；
(2)安装350型压裂井口，四角用钢丝绳绷紧并用地锚固定；
(3)压裂设备就位，连接高、低压管线，高压管线接双管线，地面高压管汇及井口试压35MPa，稳压10min不渗漏为合格；
(4)按设计泵注程序对煤层进行压裂施工，胶液排量1.4m3/min，氮气排量在350m3/min，氮气排出温度不低于20摄氏度，压裂过程中限压35MPa；
(5)压裂结束测压降30min；
(6)测压降结束后，安装放喷设备，进行快速控压放喷，密切观察返排液，若有砂或煤粉返出，则要减小放喷速度，若没有砂或煤粉返出，则可以加大放喷量。
2.根据权利要求1所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法，其特征在于，所述压裂液中加砂平均砂比不低于30％。
3.根据权利要求1所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法，其特征在于，采用泡沫质量为75％以上的优质高效泡沫。
4.一种实现如权利要求1-3任一权利要求所述的低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染方法的设备，其特征在于，包括液罐车、砂罐车、混砂车、水力压裂车、高压管汇、液氮槽车、液氮泵车和仪表车，所述液罐车和砂罐车分别通过管道和混砂车相连接，所述混砂车通过管道和水力压裂车相连接，所述液氮槽车和液氮泵车相连接，所述水力压裂车和所述液氮泵车分别通过管道与高压管汇相连接，所述高压管汇通过井口沿井壁延伸向井底。
5.根据权利要求4所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染的设备，其特征在于，所述混砂车和所述水力压裂分别通过信号线与仪表车相连，通过仪表车监控混砂车和水力压裂车的工作状况。
6.根据权利要求4所述的一种低压低渗透储层煤层气井氮气泡沫压裂降污染的设备，其特征在于，所述液罐车和水力压裂车为3台以上，所述液氮槽车为2台以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150311 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |