专利名称：煤层气井活性水压裂工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤层气开采技术，具体是一种煤层气井活性水压裂工艺。
背景技术：
从我国j；·气看，影响中国j；—的主M^P章碍慰某储层的彳_透性；我国 多数地区煤层的渗透率较低，通常在0. H).001X10 -3 μπι3,按油气藏渗透率划分储层的标准，煤层 属于特低渗储层，这使得通过地面钻井开采时，只能抽取到井旁周围近距离煤层中的煤层 气，导致一旦钻孔附近煤层中的气体排尽后，较远处的气体不能大量补充到井中而造成供 气衰竭，从而造成产量急剧下降，失去经济意义，所以煤层气井需要进行增产改造。目前提 高煤层气产量的主要途径是采用水力压裂技术，水力压裂就是利用液体传导压力的性能， 在地面利用高压泵组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中，在井底憋起高 压，此压力超过储层的地应力和岩石抗张强度时，地层会产生裂缝，由于裂缝扩大了气水流 动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，因而可起到增产作用，然而现有水力压裂技术 由于工艺设计不合理，其压裂效果并不理想，起到的增产效果并不明显；基于此，有必要发 明一种压裂效果好、能有效提高煤层气产量的水力压裂工艺。
发明内容
本发明为了解决现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的 问题，提供了一种煤层气井活性水压裂工艺。本发明是采用如下技术方案实现的煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如 下步骤实现的(1)循环用压裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查 压裂泵上水情况以及管线连接情况；(2)试压关死井口总间，对地面高压管线、井口、连接 丝扣、油壬等憋压，保持不刺不漏即为试压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总闸，用 压裂泵将压裂液挤入煤层，直到压力稳定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并 掌握煤层的吸水能力；(4)压裂试挤完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅 速升高，当井底压力超过地层破裂压力时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支 撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝得到延伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井 底压力；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中，压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清 水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为 5-9m 4 /min ；压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂 由三种径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒大小的石英砂分别为径粒为0. 15 0. 3mm 的细砂、径粒为0. 45 0. 9mm的中砂、径粒为0. 8 1. 2mm的粗砂；其中，细砂的重量比为 15%-25%，中砂、粗砂的重量比为75%-85%。与现有水力压裂技术相比，本发明所述的煤层气井活性水压裂工艺采用了全新的 工艺参数，其通过对压裂液的组分配比、压裂泵的泵注排量、支撑剂的组分配比、以及压裂 液的注入方式进行增产改造，不仅大大改善了压裂效果，而且使得煤层气的流动由径向流动变为线性流动，煤层气的导流能力得到提高，流动面积增大，流动阻力大大下降，从而使 煤层气的产量大大提高，试验表明，通过采用本发明所述的煤层气井活性水压裂工艺，煤层 气的增产幅度可达几倍甚至几十倍。本发明有效解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量 的问题，适用于煤层气开采。
具体实施例方式实施例一
煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环用压裂泵将压裂 液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况；(2) 试压关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压，保持不刺不漏即为试 压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总间，用压裂泵将压裂液挤入煤层，直到压力稳 定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并掌握煤层的吸水能力；(4)压裂试挤 完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力 时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝得到延 伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井底压力；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中， 压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为5m min ；压裂泵向井内注入压裂液时采 用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒 大小的石英砂分别为径粒为0. 15mm的细砂、径粒为0. 45mm的中砂、径粒为0. 8mm的粗砂； 其中，细砂的重量比为15%，中砂、粗砂的重量比为85%。实施例二
煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环用压裂泵将压裂 液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况；(2) 试压关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压，保持不刺不漏即为试 压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总间，用压裂泵将压裂液挤入煤层，直到压力稳 定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并掌握煤层的吸水能力；(4)压裂试挤 完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力 时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝得到延 伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井底压力；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中， 压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为9m /min ；压裂泵向井内注入压裂液时采 用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒 大小的石英砂分别为径粒为0. 3mm的细砂、径粒为0. 9mm的中砂、径粒为1. 2mm的粗砂；其 中，细砂的重量比为25%，中砂、粗砂的重量比为75%。实施例三
煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环用压裂泵将压裂 液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况；(2) 试压关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压，保持不刺不漏即为试压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总间，用压裂泵将压裂液挤入煤层，直到压力稳 定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并掌握煤层的吸水能力；(4)压裂试挤 完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力 时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝得到延 伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井底压力；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中， 压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为8m /min ；压裂泵向井内注入压裂液时采 用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒 大小的石英砂分别为径粒为0. 2mm的细砂、径粒为0. 6mm的中砂、径粒为1. Omm的粗砂；其 中，细砂的重量比为20%，中砂、粗砂的重量比为80%。
实施例四
煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环用压裂泵将压裂 液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查压裂泵上水情况以及管线连接情况；(2) 试压关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压，保持不刺不漏即为试 压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总间，用压裂泵将压裂液挤入煤层，直到压力稳 定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并掌握煤层的吸水能力；(4)压裂试挤 完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力 时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝得到延 伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井底压力；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中， 压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为7m 1 /min ；压裂泵向井内注入压裂液时采 用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂由三种径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒 大小的石英砂分别为径粒为0. 18mm的细砂、径粒为0. 7mm的中砂、径粒为1. Imm的粗砂； 其中，细砂的重量比为18%，中砂、粗砂的重量比为82%。
权利要求
1. 一种煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环用压 裂泵将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车，以此检查压裂泵上水情况以及管线连 接情况；(2)试压关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压，保持不 刺不漏即为试压合格；(3)试挤试压合格后，打开井口总间，用压裂泵将压裂液挤入煤 层，直到压力稳定为止，以此检查井下管柱及井下工具是否正常，并掌握煤层的吸水能力； (4)压裂试挤完成后，用压裂泵向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超 过地层破裂压力时，地层形成裂缝；(5)支撑用压裂泵将携带有支撑剂的压裂液注入裂 缝，使裂缝得到延伸和支撑；(6)放压支撑完成后，通过钻孔释放井底压力；其特征在于 所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中，压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面 活性剂、杀菌剂的体积比为2000 1 1 ；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为5-9m 3 Mn ；压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式；所述步骤(5)中，支撑剂由三种 径粒大小的石英砂混合而成，三种径粒大小的石英砂分别为径粒为0. 15 0. 3mm的细砂、 径粒为0. 45 0. 9mm的中砂、径粒为0. 8 1. 2mm的粗砂；其中，细砂的重量比为15%_25%， 中砂、粗砂的重量比为75%-85%。
全文摘要
本发明涉及煤层气开采技术，具体是一种煤层气井活性水压裂工艺。本发明解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题。煤层气井活性水压裂工艺，该工艺是采用如下步骤实现的(1)循环；(2)试压；(3)试挤；(4)压裂；(5)支撑；(6)放压；所述步骤(1)、(3)、(4)、(5)中，压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成，清水、表面活性剂、杀菌剂的体积比为200011；所述步骤(4)、(5)中，压裂泵的泵注排量为5-9m3/min；压裂泵向井内注入压裂液时采用套管注入的方式。本发明有效解决了现有水力压裂技术压裂效果差、以及无法有效提高煤层气产量的问题，适用于煤层气开采。
文档编号E21B43/267GK102094612SQ20101059760
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者何辉, 刘刚, 焦海滨, 王保玉, 王宇红, 王峰明, 田永东, 白建平, 赵小山, 赵祉友 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司