专利名称：中深煤层控制多裂缝压裂方法
技术领域：
本发明涉及油田采油的一种工艺方法，特别是一种用于煤层井下作业的中深煤层控制多裂缝压裂方法。
背景技术：
中深煤层通常采用常规活性水加砂压裂的方式，加砂规模小，砂比低，由于活性水滤失量大，携砂能力差，天然裂缝开启存在压裂液过量滤失、施工压力高、加砂困难等难点。采用活性水施工成功率较低，达不到预期的增产效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效预防和治理多裂缝，降低施工压力，提高压裂施工成功率的中深煤层控制多裂缝压裂方法。本发明的目的是这样实现的，中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:至少包括:
1)制备降滤失压裂液；
2)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入地层，在中深煤层目的层造缝；
3)用高压泵组，将具有粘度的 降滤失压裂液高速持续注入造缝内，新的造缝将继续扩展与增长，在注入的降滤失压裂液中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的裂缝中，以支撑缝面；
4)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速持续注入延伸造缝内，新的造缝将继续扩展与增长，同时在降滤失压裂液中加入粒径不等的石英砂，分别填充在不同宽度的裂缝内部，延伸造缝的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、冲刷多裂缝，粉砂进入细微裂缝和通道，减少压裂液向这些裂缝中的滤失，延伸造缝的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，打磨与主裂缝连通的、较窄的裂缝或拐弯处较窄的裂缝，使主裂缝通道更光滑，流动阻力减小；
5)前置液阶段利用粒径不等的石英砂组合及前期低砂比填堵较窄的微裂缝，抑制多裂缝的产生，随后主压裂阶段泵注各阶段含支撑剂的液体，将20-40目的石英砂输入裂缝中，主裂缝通道形成后，停止降滤失压裂液加入，泵注活性水替净井筒内的石英砂，关闭高压泵组；
6)工作结束。所述的步骤4)中，在造缝形成后，延伸造缝的前置液阶段前期是通过加入石英砂、停止加入石英砂循环操作过程实现多裂缝的控制的。所述的循环加入、停止石英砂过程，其中的石英砂加入的粒径是在20-100目选取。所述的步骤4)中，在造缝形成后，延伸造缝的后期是通过逐步增加石英砂加入量实现延伸造缝。
逐步增加石英砂加入量排量是台阶式提高，然后排量依最高排量值进行保持。所述的步骤2)中，在中深煤层目的层造缝是由3m3/min开始起步，通过3级阶梯提高排量到8m3/min。循环加入石英砂、停止加入石英砂操作过程中，石英砂加入量在40-100目之间先选取，过程中加砂量与携砂液量的体积百分比在2-3%。逐步增加石英砂加入量过程以5-8%低砂比加入20-40目石英砂。所述的步骤I)中，降滤失压裂液，选择稠化剂:1%LHT_1，与水混合交联比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)，使粘度控制在10 cp以下。本发明具有如下有益效果:通过理论分析和现场验证，改变以往常规活性水加砂压裂方法，采用降滤失压裂液、前置液变排量技术、多级粒径段塞技术、合理砂比提升技术等，克服了常规活性水压裂滤失量大，携砂能力差，天然裂缝开启存在压裂液过量滤失、施工压力高等困难。通过降滤失压裂液、前置液变排量技术及多级粒径段塞技术这些手段有效预防和治理多裂缝，从而降低施工压力，确保支撑剂顺利加入，提高压裂施工成功率。
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例井压裂施工曲线示意图。图中，1、第一曲线是压力曲线(a) ;2、第二曲线是排量曲线(b);3、第三曲线是砂比曲线(C)。
具体实施例方式如图1所示，中深煤层控制多裂缝压裂方法，至少包括:
1)制备降滤失压裂液；
2)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入地层，在中深煤层设定层造缝；用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入地层，在中深煤层设定层造缝，高压泵组的压力是台阶式提高。3)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入造缝内，在已形成的裂缝向内延伸，为了防止停泵以后，裂缝在上部岩层的重力下重新闭合，要在注入的降滤失压裂液中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的裂缝中，以支撑缝面；
4)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入延伸造缝内，在已形成的裂缝向内延伸，同时在降滤失压裂液中加入粒径不等的石英砂，分别填充在不同宽度的人工裂缝内部，在造缝形成后，延伸造缝的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、冲刷多裂缝，粉砂进入细微裂缝和通道，减少压裂液向这些裂缝中的滤失，在造缝形成后，延伸造缝的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，填堵与主裂缝连通的、较窄的裂缝或拐弯处较窄的裂缝，使主裂缝通道更光滑，流动阻力减小；在造缝形成后，延伸造缝的前期是通过循环加入、停止石英砂过程实现延伸造缝。循环加入、停止石英砂过程，其中的石英砂加入的粒径是在40-100目之间变化。循环加入、停止石英砂过程中，用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入延伸造缝内的压力是恒定的。在造缝形成后，延伸造缝的后期是通过逐步增加石英砂加入量实现延伸造缝。逐步增加石英砂加入量过程，用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入延伸造缝内的压力是恒定的。5)填堵较窄的裂缝，使主裂缝通道形成后，停止粒径不等的石英砂加入，随后停止降滤失压裂加入；关闭高压泵组；
6)工作结束。高压泵组的压力是台阶式提高，是由3m3/min开始起步，将净压力控制在较低的水平，同时该井上下隔层较好，通过3级阶梯提高排量到8m3/min，高排量直至携砂阶段。循环加入、停止石英砂过程加入70-100目石英砂或加入40-70目石英砂，循环加入、停止石英砂过程以低砂比段2-3% (是体积百分比，指加砂量与携砂液量的比值)起步，打磨、冲刷多裂缝，粉砂进入细微裂缝和通道，减少压裂液向这些裂缝中的滤失。可以大大提高液体利用率，能实现裂缝深穿透，提高施工成功率，延长压裂有效期。逐步增加石英砂加入量过程以5-8%低砂比加入20-40目中砂能有效降低近井多裂缝，防止出现砂堵或打磨与主裂缝连通的、较窄的拐弯处，使裂缝通道更光滑，流动阻力减小。降滤失压裂液，选择低伤害清洁压裂液体(稠化剂:1%LHT_1，LHT-1中含有功能表面活性剂和粘土稳定剂及破乳剂，无需交联剂，LHT-1遇水即可使水体稠化)，与水混合(交联比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)使粘度控制在10 cp以下。本发明通过增加流体粘度可以减小近井多裂缝及裂缝的转向，增加裂缝宽度，提高裂缝的导流能力；确定施工初始排量采用较低排量，使初始裂缝不至于过高，最高施工排量确定，将最终裂缝高度控制在一定范围内，降低了施工成本；前置液前期和中期加入70-100目或40-70目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、冲刷多裂缝，粉砂进入细微裂缝和通道，减少压裂液向这些裂缝中的滤失，可以大大提高液体利用率，能实现裂缝深穿透，提高施工成功率，延长压裂有效期；前置液后期5-8%低砂比加入20-40目中砂能有效降低近井多裂缝，防止出现砂堵。也可打磨与主裂缝连通的、较窄的拐弯处，使裂缝通道更光滑，流动阻力减小；从而降低施工`压力，确保支撑剂顺利加入，提高压裂施工成功率。
权利要求
1.中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:至少包括: 1)制备降滤失压裂液； 2)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速注入地层，在中深煤层目的层造缝； 3)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速持续注入造缝内，新的造缝将继续扩展与增长，在注入的降滤失压裂液中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的裂缝中，以支撑缝面； 4)用高压泵组，将具有粘度的降滤失压裂液高速持续注入延伸造缝内，新的造缝将继续扩展与增长，同时在降滤失压裂液中加入粒径不等的石英砂，分别填充在不同宽度的裂缝内部，延伸造缝的前期和中期加入40-100目粉砂，前期以低砂比段2-3%起步，打磨、冲刷多裂缝，粉砂进入细微裂缝和通道，减少压裂液向这些裂缝中的滤失，延伸造缝的后期以5-8%低砂比加入20-40目的中砂，打磨与主裂缝连通的、较窄的裂缝或拐弯处较窄的裂缝，使主裂缝通道更光滑，流动阻力减小； 5)前置液阶段利用粒径不等的石英砂组合及前期低砂比填堵较窄的微裂缝，抑制多裂缝的产生，随后主压裂阶段泵注各阶段含支撑剂的液体，将20-40目的石英砂输入裂缝中，主裂缝通道形成后，停止降滤失压裂液加入，泵注活性水替净井筒内的石英砂，关闭高压泵组； 6)工作结束。
2.根据权利要求1所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:所述的步骤4)中，在造缝形成后，延伸造缝的前置液阶段前期是通过加入石英砂、停止加入石英砂循环操作过程实现多裂缝的控制的。
3.根据权利要求2所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:所述的循环加入、停止石英砂过程，其中的石英砂加入的粒径是在20-100目选取。
4.根据权利要求2所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:所述的步骤4)中，在造缝形成后，延伸造缝的后期是通过逐步增加石英砂加入量实现延伸造缝。
5.根据权利要求4所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:逐步增加石英砂加入量排量是台阶式提高，然后排量依最高排量值进行保持。
6.根据权利要求1所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:所述的步骤2)中，在中深煤层目的层造缝是由3m3/min开始起步,通过3级阶梯提高排量到8m3/min。
7.根据权利要求2所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:循环加入石英砂、停止加入石英砂操作过程中,石英砂加入量在40-100目之间先选取，过程中加砂量与携砂液量的体积百分比在2-3%。
8.根据权利要求4所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:逐步增加石英砂加入量过程以5-8%低砂比加入20-40目石英砂。
9.根据权利要求4所述的中深煤层控制多裂缝压裂方法，其特征是:所述的步骤I)中，降滤失压裂液，选择稠化剂:1%LHT-1，与水混合交联比，LHT-1:H20=1.0-2.0 (立方):100立方水)，使粘度控制在10 cp以下。
全文摘要
本发明涉及油田采油的一种工艺方法，特别是一种用于煤层井下作业的中深煤层控制多裂缝压裂方法，它包括1)制备降滤失压裂液；2)用高压泵组；3)用高压泵组；4)用高压泵组；5)前置液阶段利用；6)工作结束六个步骤。通过理论分析和现场验证，改变以往常规活性水加砂压裂方法，采用降滤失压裂液、前置液变排量技术、多级粒径段塞技术、合理砂比提升技术等，克服了常规活性水压裂滤失量大，携砂能力差，天然裂缝开启存在压裂液过量滤失、施工压力高等困难。通过降滤失压裂液、前置液变排量技术及多级粒径段塞技术这些手段有效预防和治理多裂缝，从而降低施工压力，确保支撑剂顺利加入，提高压裂施工成功率。
文档编号E21B43/267GK103244097SQ201310181509
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月16日 优先权日2013年5月16日
发明者孙虎, 陈平, 刘国良, 杨燕, 池晓明, 陶长州, 袁冬蕊, 宋孝丹, 王新蒲, 尹俊禄 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司