一种中高阶煤层气储层的压裂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤层气开采领域，特别涉及一种中高阶煤层气储层的压裂方法。
【背景技术】
[0002]目前我国煤层气开发主要集中在沁水盆地和鄂尔多斯盆地，该类区域以中高阶煤层气的开发生产为主，该类煤层气的储层普遍具有孔隙度低、渗透率低、饱和度低等特点。而煤层气的储层的上述特点导致其自然产能低，通常需要进行压裂改造才能实现经济开采。目前常用的压裂改造为活性水压裂工艺，它通过在储层中形成具有一定几何尺寸的高导流能力的填砂裂缝，来扩大气水流动通道，从而提高储层的渗透性及孔隙度，以达到增产的目的。
[0003]举例来说，CN102094612A公开了一种煤层气井活性水压裂工艺，包括以下步骤:1)循环；2)试压；3)试挤；4)压裂；5)支撑；6)放压。其中，该工艺所用的压裂液由清水、表面活性剂、杀菌剂配制而成。由于该工艺仅仅利用活性水压裂，其造缝性能差，难以形成有效的支撑长缝，无法有效提高低渗透煤层气井的单井产量。为了解决活性水造缝性能差的问题，CN102852509A提供了一种高阶煤煤层气储层压裂的方法，包括以下步骤:1)多口井煤层中部深射孔；2)活性水压裂；3)变排量压裂；4)全程加砂；5)测压降；6)放压；(7)下入生产管柱。通过在煤层内预先射孔，利于造缝，然后在活性水中加入砂类支撑剂，以提高活性水的造缝能力。
[0004]发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]一方面，现有技术在煤层中部深射孔，使得煤层本身裂隙发育，造成压裂液滤失大；另一方面，现有技术使用的活性水携砂能力差，使得其造缝能力差。而以上两点均使造缝距离短，不利于增产。
【发明内容】
[0006]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能形成远距离支撑缝网，实现高导流能力的，利于增产的中高阶煤层气储层的压裂方法。具体技术方案如下:
[0007]本发明实施例提供了一种中高阶煤层气储层的压裂方法，包括:
[0008]步骤a、在距离煤层2-5米的煤层顶板内进行全方位射孔；
[0009]步骤b、控制前置液的排量为1.5-2.5m3/min,向完成射孔的煤层顶板内泵注所述前置液，对所述完成射孔的煤层顶板进行压裂施工，使所述完成射孔的煤层顶板内形成第一裂缝，所述前置液为第一改性胍胶压裂液，所述第一改性胍胶压裂液在170s 1下的粘度为 80_100mPa.s ;
[0010]步骤C、控制第一携砂液的排量为2.5-4m3/min，向所述第一裂缝内泵注所述第一携砂液，使所述第一携砂液中的砂类支撑剂进入所述第一裂缝内，所述第一携砂液包括第二改性胍胶压裂液和砂类支撑剂，所述第二改性胍胶压裂液在170s 1下的粘度为20_50mPa.s ；
[0011]步骤d、控制第二携砂液的排量为4-6m3/min，继续向所述第一裂缝内泵注所述第二携砂液，使所述第二携砂液压窜所述煤层，在所述煤层内形成与所述第一裂缝连通的第二裂缝，并使所述砂类支撑剂进入所述第二裂缝内，所述第二携砂液包括所述第二改性胍胶压裂液和所述砂类支撑剂；
[0012]步骤e、控制第三携砂液的排量为6_8m3/min，向所述第一裂缝和所述第二裂缝内泵注所述第三携砂液，使所述第二裂缝在所述煤层内进行纵向和横向延伸，在所述煤层内形成多条纵向裂缝和多条横向裂缝，并使所述多条纵向裂缝和所述多条横向裂缝内充满所述砂类支撑剂，所述第三携砂液包括活性水压裂液和所述砂类支撑剂，所述第三携砂液中所述砂类支撑剂的含量大于所述第一携砂液和所述第二携砂液中所述砂类支撑剂的含量;
[0013]步骤f、将井筒内残留的所述砂类支撑剂顶替到地层内，停泵，关井，待所述多条纵向裂缝和所述多条横向裂缝闭合，以及所述第一改性胍胶压裂液和所述第二改性胍胶压裂液破胶后，开井，进行液体返排；
[0014]步骤g、待井口压力为零后，下油管探砂面，并使用所述活性水压裂液进行洗井，至所述井口的进出水一致，然后对煤层全井段进行射孔。
[0015]具体地，作为优选，所述步骤a中，所述煤层顶板的质地为砂岩。
[0016]具体地，作为优选，所述全方位射孔的孔密为16孔/米，相位角为60°。
[0017]具体地，作为优选，所述步骤b中，所述前置液的用量为150-250m3。
[0018]具体地，作为优选，所述步骤c中，所述第一携砂液中，所述第二改性胍胶压裂液的用量为100-150m3，所述砂类支撑剂的用量为20-30m3。
[0019]具体地，作为优选，所述砂类支撑剂为20-40目的天然石英砂。
[0020]具体地，作为优选，所述步骤d中，所述第二携砂液中，所述第二改性胍胶压裂液的用量为50-100m3，所述砂类支撑剂的用量为10-20m3。
[0021]具体地，作为优选，所述步骤e中，所述第三携砂液中，所述活性水压裂液的用量为30-50m3，所述砂类支撑剂的用量为10-20m3。
[0022]具体地，作为优选，所述活性水压裂液为质量浓度为2 %的KC1的水溶液。
[0023]具体地，作为优选，所述步骤f中，通过使用质量浓度为2 %的KC1的水溶液将井筒内残留的所述砂类支撑剂顶替到地层内。
[0024]具体地，所述液体返排为:当井口压力为15_20MPa时，采用直径为3mm的油嘴进行返排；当井口压力为10-15MPa时，采用直径为5mm的油嘴进行返排；当井口压力为5_10MPa时，采用直径为8_的油嘴进行返排；当井口压力为小于5MPa时，采用油管进行返排。
[0025]具体地，所述第一改性胍胶压裂液和所述第二改性胍胶压裂液在地层温度下的破胶时间为1-2小时。
[0026]具体地，所述第一改性胍胶压裂液和所述第二改性胍胶压裂液对煤芯的伤害率小于 25%。
[0027]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0028]本发明实施例提供的中高阶煤层气储层的压裂方法，通过在距离煤层2-5米的煤层顶板内进行全方位射孔；然后，向完成射孔的煤层顶板内泵注改性胍胶体系的前置液，对其进行压裂施工，利于在煤层顶板内形成较长的第一裂缝；然后，向该第一裂缝内泵注包括第二改性胍胶压裂液和砂类支撑剂的第一携砂液，通过第二改性胍胶压裂液较强的携砂能力，使砂类支撑剂填充到第一裂缝内；然后，继续向第一裂缝内泵注包括第二改性胍胶压裂液和砂类支撑剂的第二携砂液，使该第二携砂液压窜煤层，通过第二改性胍胶压裂液较强的携砂能力，在煤层内形成与第一裂缝连通的较长的第二裂缝，并使砂类支撑剂填充到第二裂缝内；然后，向已经足够长的第一裂缝和第二裂缝内泵注包括活性水压裂液和砂类支撑剂的第三携砂液，使第二裂缝在煤层内进行纵向和横向延伸，在煤层内形成充满砂类支撑剂的多条纵向裂缝和多条横向裂缝；然后，为了避免堵井，将井筒内残留的砂类支撑剂顶替到地层内，停泵，关井，待多条纵向裂缝和多条横向裂缝闭合，以及第一改性胍胶压裂液和第二改性胍胶压裂液破胶后，开井，进行液体返排；最后洗井后在煤层全井段射孔即可。可见，本发明实施例提供的方法，第一方面，在煤层顶板内进行全方位射孔，不仅能提高造缝效果，利于形成长缝，且能避免煤层本身裂隙发育；第二方面，通过逐步提高排量，利用改性胍胶压裂液较强的携砂能力，控制长缝走向，进一步提高造缝效果，利于在煤层内形成长