提高解吸速度的纳米压裂技术的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于地下能源开发增储增产储层改造压裂技术，特别提出提高解吸速度的 纳米压裂技术。 技术背景：
[0002] 利用水力作用，用压裂车高压大排量把混合支撑剂的粘稠液体挤入油层，在储层 形成裂缝，支撑剂充填裂缝，提高油气层的渗透能力，提高产能，这种技术称为压裂。
[0003] 压裂是实现致密油气工业化生产的关键，更是煤层气、页岩气、页岩油等吸附气、 吸附油工业化生产的关键。压裂液、压裂程序、压裂工艺是压裂技术的关键。压裂液更是压 裂技术的关键的关键。
[0004] 中国的油气藏基本上都是低渗、超低渗油气藏，不压裂基本上没有产能。美国开发 煤层气、页岩气，基本上都是靠压裂形成产能，美国页岩气采用20000m3大剂量大排量的压 裂，促成了页岩气的工业化生产。可以说，没有压裂就没有现在的石油工业，没有压裂就没 有油气产能。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压 裂液5种基本类型。压裂选井的原则：（1)油气层受污染或者堵塞较大的井；（2)注不进去 水或注水未见效的井。压裂工艺技术主要有分层及选择性压裂技术、控缝高压裂技术。分 层及选择性压裂分为封隔器分层压裂、限流法分层压裂。封隔器分层压裂有：单封隔器分层 压裂、双封隔器分层压裂、桥塞封隔器分层压裂、滑套封隔器分层压裂。采用多种形式压裂 技术的目的就是针对不同的储层采用不同的压裂技术，获得最好最有效的压裂效果，获得 长久持续的高产。
[0005] 现有的石油地质、石油工程都是以渗流为基础。现有的储量审核也是以渗流为基 础，只考虑大于孔隙度下限、可以渗流的储层。现有已开发的油气藏都是储量丰度很高可以 渗流的储层。对于孔隙度下限以下的纳米级孔隙中，以吸附态富集在纳米孔隙中难以渗流 的巨量吸附气、吸附油，国内外都没有考虑生产。储层的概念由可渗流储量丰度高的薄层转 变为可渗流储量丰度高的薄层和吸附气、吸附油含量高的厚层。现有以渗流为基础的压裂 技术只能沟通低渗储层，提1?渗流速度，提1?导流能力；不能提1?解吸速度，不能提1?扩散 速度。
[0006] 美国等国家已成功工业化开采煤层气、页岩气。美国等国家的煤层气气藏、页岩气 气藏都是过饱和的，即孔隙、裂缝发育，孔隙、裂缝中的游离气储量高，生产的主要是孔隙、 裂缝中的游离气。75 %是游离气，25 %是吸附气。
[0007] 美国的压裂技术也只是以渗流为基础，这是美国煤层气产量不能持续上升的根本 原因。
[0008] 中国的煤层气气藏、页岩气气藏基本上都是欠饱和的，即孔隙、裂缝不发育，孔隙、 裂缝中的游离气几乎没有，95%是吸附气。以渗流为基础的压裂，而不是以提高解吸速度为 基础的压裂，是中国煤层气不能工业化生产的根本原因。
【发明内容】
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[0009] 本发明的目的是首先通过洗井除去井垢，依次进行清洁溶解压裂液CFs、液态清洁 缓速酸CArU地层自生清洁潜在酸CAP、固态清洁缓速酸CArS、酸基粘弹性清洁泡沫压裂液 VCFa加酸加砂压裂，极大地降低破裂压力、极大地降低施工压力，极大地低成本高效地形 成压裂液流经区域内巨大的纳米级、微米级、毫米级、厘米级体积网络体系；再通过破胶、返 排、生产保证已形成的体积网络裂缝的持续畅通。本发明既强调纳米压裂技术形成体积网 络裂缝，又强调体积网络裂缝的持续畅通。本发明奠定纳米压裂的压裂液、压裂液的压裂施 工程序和施工工艺系统工程体系的纳米压裂技术，同时提高解吸速度、扩散速度和渗流速 度，极大地低成本高效地使纳米孔隙中吸附气（煤层气、页岩气）、吸附油（页岩油）、超致 密油气实现工业化开采，使干热岩热能实现工业化发电。
[0010] 本发明的创新：
[0011] 对于吸附气、吸附油，国内外还没有真正的开发理论和方法。
[0012] 国内外还没有真正解决吸附气、吸附油提高解吸速度的压裂技术。现有的国内外 压裂技术依靠强大的压力强力破裂岩石，压开形成单一长缝，沟通可渗流的储层。实际上， 储层本身存在巨大的被充填、被胶结的不连通的天然孔隙、裂缝网络。只要用少量的溶解、 溶蚀压裂液就能溶解、溶蚀天然孔隙、裂缝网络，沟通、扩大这些不连通的天然孔隙、裂缝网 络，巨大的释放岩石应力，极大地降低破裂压力、极大地降低施工压力，极大地低成本高效 地形成巨大的纳米级、微米级、毫米级、厘米级体积网络体系，极大地低成本高效地获得吸 附气、吸附油的工业化开采。
[0013] 本发明的实用性：
[0014] 页岩油实际是吸附油。新疆塔里木盆地整个八道湾组200米厚都富集页岩油。浅 层的油砂也富集吸附油。稠油储层的基岩中也富集吸附油。
[0015] 吸附气、吸附油储量极其巨大。岩石越致密，吸附气、吸附油的含量越大。已开发的 油气藏的致密基岩中，吸附气、吸附油的含量也是异常大。清洁溶解压裂液作为吸附气、吸 附油等油气藏压裂的前置液，建造、沟通、扩大纳米孔缝作为进一步压裂造缝的先导孔缝， 为进一步进行酸化压裂、加砂压裂建造纳米级、微米级、毫米级网状裂缝创造了基础，真正 使煤层气、页岩气等储量异常巨大的吸附气、吸附油工业化生产。
[0016] 地下深于3000米的干热岩热能发电潜力巨大。国内外都极其高度关注干热岩热 能发电，美国、加拿大等国际发达国家都已经长期投入巨资开发干热岩热能发电，至今尚未 实现工业化开采。采用清洁溶解压裂液压裂，溶解干热岩（主要是花岗岩）形成纳米、微米 孔缝，建造纳米级先导缝，为进一步进行酸化压裂、加砂压裂造建纳米级、微米级、毫米级网 状裂缝，建造干热岩人工储流层，长期持久开发干热岩热能发电。地球任意处都可以利用干 热岩热能发电。
[0017] 提高解吸速度的纳米压裂技术具有广阔应用前景。
[0018] 提高解吸速度的纳米压裂技术可使中国现有已开发油气藏中致密基岩中被所有 人忽视的吸附油、吸附气，实现低成本高效工业化开采，极大地增储增产。
[0019] 提高解吸速度的纳米压裂技术具有巨大的战略意义，不但能解决中国日益剧增的 急需能源，又能突破国际对中国的能源封锁，还能扩大就业率。提高解吸速度的纳米压裂技 术是实现中国梦的极其重要的保证。
[0020] 实例1.煤层气井建造纳米孔缝的纳米压裂技术。设计压裂总量300m3~2000m3。
[0021] 1.洗井，用0.5 %煤岩地层自生清洁潜在酸CAPco+0.5 %固态清洁缓速酸 CArSco+99%水，液量20m3~30m3大排量正洗井。
[0022] 2?正挤1 %煤岩清洁溶解压裂液CFsco+99%7jC，50m3~200m3,注入排量：0? 5m3 / min~6m3 /min。先小排量0.5~Im3 /min注入，逐步提高排量，最大施工压力小于油管 或套管极限破裂压力。
[0023] 3?正挤1 %煤岩液态清洁缓速酸CArLco+99%水50m3~100m3,注入排量：0? 5m3 / min~6m3 /min。最大施工压力小于油管或套管极限破裂压力。
[0024] 4.正挤0.5 %煤岩地层自生清洁潜在酸CAPco+0. 5 %煤岩固态清洁缓速酸 CArSco+99%水IOOm3~400m3,注入排量：0.5m3 /min~6m3 /min。最大施工压力小于油 管或套管极限破裂压力。
[0025] 5?正挤0?1 %~1 %煤岩酸基粘弹性清洁泡沫压裂液VCFaco+12 % [31 % HCI]+2% [41 %HF]+85. 9%~85%水，IOOm3 ~400m3,注入排量：0.5m3 /min~6m3 /min。 最大施工压力小于油管或套管极限破裂压力。
[0026] 6.用三通管加砂加酸压裂。三通管两个入口，一个入口口径大，一个入口口径 小，一个出口。三通管的出口接井口。1%煤岩酸基粘弹性清洁泡沫压裂液VCFaco+99% 7jC，300m3~500m3,通过混砂车按施工设计砂比混砂，接三通管的大口径入口，排量4m3 / min~8m3 /min或按设计排量。0. 1%~1%煤岩酸基粘弹性清洁泡沫压裂液VCFaco+12% [31%HCI]+2% [41%HF]+85.9% ~85% 水，IOOm3 ~400m3,接三通管的小口径入口，排量 0.5m3 /min~3m3 /min或按设计排量。最大施工压力小于油管或套管极限破裂压力。
[0027] 7?正挤0.5 %煤岩固态清洁缓速酸CArSco+99. 5 %水破胶，50m3~400m3,排量 0. 5m3 /min~Im3 /min或按设计排量。
[0028] 8.用5%KCl~15%KCl液体正挤20m3~30m3防止其他流体进入地层。
[0029] 9.压裂施工完成后2小时~8小时内必须返排残液。必须在10小时内排水米气 开始生产。
[0030] 根据具体的储层条件和施工条件调整施工程序、施工液体、施工液量。
[0031] 实例2.页岩气井建造纳米孔缝的纳米压裂技术。设计压裂总量300m3~2000m3。
[0032] 1.洗井，用0.5 %页岩地层自生清洁潜在酸CAPsh+0. 5 %页岩固态清洁缓速酸 CArSsh+99%水，液量20m3~30m3大排量正洗井。
[0033] 2.正挤1