本发明涉及煤层气勘探开发压裂工程技术领域，特别涉及一种碎粒煤煤层气压裂方法。
背景技术：
1、压裂是煤层气储层增产改造的重要措施，对于原生结构遭应力破坏的构造性碎粒煤，只有通过针对性的压裂改造，才能够有效开发。
2、碎粒煤煤体结构层理性遭严重破坏，煤层结构、构造、成分、内生裂隙均发生改变，层内裂隙相互交错，煤层整体松散，且存在大量煤粉，压裂改造中存在诸多困难。
3、现有改造碎粒煤的方法主要采用常规砂岩气藏压裂工艺，即在煤层段射孔后，向煤层泵注高压液体及支撑剂，以获得煤层内裂缝延伸及支撑，建立气体渗流通道。
4、在实际施工案例中，常规水力压裂方法在碎粒煤改造中未能取得好的改造效果。主要表现为：压裂施工压力高，浪费压裂设备动力；碎粒煤层松散，液体滤失严重，效率低；裂缝延伸范围有限；施工中存在砂堵风险；压后裂缝易闭合等。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种碎粒煤煤层气压裂工艺方法，通过优化调整射孔位置、优化泵注程序等方式，有效指导碎粒煤煤层气压裂改造。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种碎粒煤煤层气压裂方法，包括以下步骤：
(一)、优化射孔位置：射孔位置选择煤体结构相对稳定的块煤及碎裂煤，在稳定煤层段建立进液通道；
(二)、优化泵注程序：在整个压裂过程中，根据压裂液在不同阶段的作用,分别命名为前置液、携砂液和顶替液；
(1)、增大前置液量的使用比例，前置液量增大至压裂液总量的45-55％，先泵注占压裂液总量20-25％的纯压裂液，后泵注前置液加砂段塞，前置液加砂段塞降摩阻、降滤失，具体步骤为：泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂A，如此反复，要求前置液加砂段塞数控制在3-5个，砂比从3％逐渐递增至10％；
(2)、携砂液加砂段塞支撑裂缝、防砂堵，携砂液以段塞式加砂进入地层，即泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂B或支撑剂C，如此反复，要求携砂液加砂段塞数控制在5-7个，砂比从5％逐渐递增至15％；
(3)、泵注顶替液：泵注一个井筒容积的顶替液，顶替携砂液进入地层，促进支撑剂B或支撑剂C在近井带营造高导流裂缝，为气体产出建立通道，如此完成整个泵注程序。
所述的压裂液为活性水，即清水+1～2％氯化钾溶液。
所述的支撑剂A为70-140目石英粉砂。
所述的支撑剂B为40-70目石英细砂。
所述的支撑剂C为20-40目石英粗砂。
本发明的优点为：
1、射孔位置优化：优选煤体结构相对稳定位置射孔，有利于裂缝形成及延伸，开启后续进液通道。本发明优先选择煤体结构稳定煤层段射孔，区别于常规优选含气量高、天然裂缝发育煤层段的方式，结合后续增加前置液量工艺特点，能投有效促进块煤(碎粒煤)和碎粒煤之间的裂缝沟通，建立了良好的气体渗流通道。
2、优化泵注程序：①采用增大前置液量比例，增加粉砂使用的新方法，有利于前置液在煤体结构相对稳定的煤层段造缝，促进裂缝形成及延伸；增加粉砂使用有利于打磨井筒内壁及射孔眼，减少摩阻，降低施工压力，同时能够有效降低地层滤失性，提升后续压裂液效率，为增强改造效果奠定基础。②携砂液段塞式加砂能够有效支撑裂缝，在近井带营造高导流裂缝，为气体产出建立通道，同时，段塞式加砂能够有效防止地层砂堵，减少施工风险。③本方法所述的泵注程序从先降低地层滤失，后支撑裂缝的角度出发，增大了前置液用量，增加了粉砂的使用，区别于常规泵注程序以携砂液为主体，以细砂、粗砂支撑裂缝为主要目的的思路，能够减少细砂、粗砂直接进地层的砂堵风险及碎粒煤层段裂缝快速闭合的可能，有效提升后续携砂液液体效率，增加裂缝净压力，促进主裂缝的形成和支撑。
具体实施方式
下面对本发明做详细叙述。
一、优化射孔位置：通常煤层段存在碎粒煤、碎裂煤、块煤等不同煤体结构共存的现象，射孔位置选择煤体结构相对稳定的块煤及碎裂煤，在稳定煤层段建立进液通道，有利于裂缝有效开启并获得较好地延伸。
该井煤层段上下各1/5为块煤，中部3/5为碎粒煤，射孔优选两处煤体结构相对稳定的块煤位置进行作业,通过优化射孔位置，为裂缝有效延伸创造条件。采用102射孔枪，射孔密度16孔/米，相位角60°。
二、优化泵注程序：泵注程序用于指导整个压裂过程，优化泵注程序主要包括以下要点：
(1)增大前置液量比例，前置液用量增大至压裂液总量的53％(前置液量244方，压裂液总量460方)。具体实施时，先泵注了一定量的压裂液100方，约占压裂液总量的21.7％，后泵注前置液加砂段塞(144方)，约占压裂液总量的31.3％。(前置液加砂段塞降摩阻、降滤失。前置液以段塞式加砂进入地层，即泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+70-140目石英粉砂；如此反复，本井前置液加砂段塞数为3个，砂比从3％逐渐递增至8％。
(2)携砂液加砂段塞支撑裂缝、防砂堵，携砂液以段塞式加砂进入地层，即泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+细砂或粗砂即支撑剂B或支撑剂C，如此反复，本井携砂液加砂段塞数控制为6个，砂比从6％逐渐递增至15％。所述的支撑剂B为40-70目石英细砂；所述的支撑剂C为20-40目石英粗砂。
(3)泵注顶替液：泵注一个井筒容积的顶替液，顶替携砂液进入地层，促进粗砂在近井带营造高导流裂缝，为气体产出建立通道，如此完成整个泵注程序。
所述的压裂液为活性水，即清水+1～2％氯化钾溶液。
所述的支撑剂A为70-140目石英粉砂。
所述的支撑剂B为40-70目石英细砂。
所述的支撑剂C为20-40目石英粗砂。
在本工艺方法的指导下，有效完成该井碎粒煤层的压裂改造工作。目前该井取得1500方/日的产量，在近3个月的定产测试中，产量稳定，产水量及压降参数正常，获得了西南地区煤层气勘探开发的新突破。
实施例二
一种碎粒煤煤层气压裂方法，包括以下步骤：
(一)、优化射孔参数：射孔位置选择煤体结构相对稳定的块煤及碎裂煤，在稳定煤层段建立进液通道，具体采用102枪，射孔密度选择16孔/米，相位角60°；
(二)、优化泵注程序：在整个压裂过程中，根据压裂液在不同阶段的作用,分别命名为前置液、携砂液和顶替液；
(1)、增大前置液量的用比例，前置液量增大至压裂液总量的45-55％，先泵注占压裂液总量25％的纯压裂液，后泵注前置液加砂段塞，前置液加砂段塞降摩阻、降滤失，具体步骤为：泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂A，如此反复，要求前置液加砂段塞数控制在5个，砂比从3％逐渐递增至10％；
(2)、携砂液加砂段塞支撑裂缝、防砂堵，携砂液以段塞式加砂进入地层，即泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂B，如此反复，要求携砂液加砂段塞数控制在7个，砂比从5％逐渐递增至15％；
(3)、泵注顶替液：泵注一个井筒容积的顶替液，顶替携砂液进入地层，促进支撑剂B在近井带营造高导流裂缝，为气体产出建立通道，如此完成整个泵注程序。
所述的压裂液为活性水，即清水+1～2％氯化钾溶液。
所述的支撑剂A为70-140目石英粉砂。
所述的支撑剂B为40-70目石英细砂。
本实施例有效完成该井碎粒煤层的压裂改造工作，产量稳定，产水量及压降参数正常，获得了煤层气勘探开发的新突破。
实施例三
一种碎粒煤煤层气压裂方法，包括以下步骤：
(一)、优化射孔参数：射孔位置选择煤体结构相对稳定的块煤及碎裂煤，在稳定煤层段建立进液通道，具体采用89枪，射孔密度选择16孔/米，相位角60°；
(二)、优化泵注程序：在整个压裂过程中，根据压裂液在不同阶段的作用,分别命名为前置液、携砂液和顶替液；
(1)、增大前置液量的用比例，前置液量增大至压裂液总量的45-55％，先泵注占压裂液总量20％的纯压裂液，后泵注前置液加砂段塞，前置液加砂段塞降摩阻、降滤失，具体步骤为：泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂A，如此反复，要求前置液加砂段塞数控制在4个，砂比从3％逐渐递增至10％；
(2)、携砂液加砂段塞支撑裂缝、防砂堵，携砂液以段塞式加砂进入地层，即泵注1个井筒容积的纯压裂液后，再泵注1个井筒容积的压裂液+支撑剂C，如此反复，要求携砂液加砂段塞数控制在5个，砂比从5％逐渐递增至15％；
(3)、泵注顶替液：泵注一个井筒容积的顶替液，顶替携砂液进入地层，促进支撑剂C在近井带营造高导流裂缝，为气体产出建立通道，如此完成整个泵注程序。
所述的压裂液为活性水，即清水+1～2％氯化钾溶液。
所述的支撑剂A为70-140目石英粉砂。
所述的支撑剂C为20-40目石英粗砂。
本实施例有效完成该井碎粒煤层的压裂改造工作，产量稳定，产水量及压降参数正常，获得了煤层气勘探开发的新突破。