[发明专利]古生代碳酸盐热储层化学压裂洗井工艺

说明书

技术领域

本发明属于洗井工艺技术领域，具体涉及一种古生代碳酸盐热储层化学压裂洗井工艺。

背景技术

地热井施工成本较高，一旦产水量不理想，会给投资者造成较大的经济损失。目前常用增产方法为在常压下向井内灌注浓盐酸，并保持浓盐酸在井内停留较长时间(一般为24小时以上)，借助盐酸与碳酸盐岩(主要成份为CaCO₃)的化学反应增加岩石裂隙率，以提高水井产水量。该方法对提高产水量有一定效果，但也有明显的缺点与不足：

1)常压下盐酸大部分停留在井壁附件，无法深入含水层，即洗井半径小，增量效果有限；

2)盐酸浓度过高，不仅对设备腐蚀强，盐酸在井内反应不彻底还会影响水质；

3)盐酸在井内停留时间长，虽然延长了反应时间，但反应产生的各种产物没有及时排出，容易产生沉淀积存于裂隙中，再次堵塞裂隙，影响产水量；

4)井口无密封装置，井喷时容易对设备、人员及周围环境安全造成威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种古生代碳酸盐热储层化学压裂洗井工艺，引用井内压裂技术，与常规盐酸化洗井相结合——即化学压裂洗井工艺，既可利用高压增加热储层裂隙率，也可利用盐酸的化学作用使得裂隙连通性更好，同时改善地下热水的贮存空间与径流通道。

本发明古生代碳酸盐热储层化学压裂洗井工艺，包括以下步骤：

1)将钻杆下入需要酸化洗井处理的孔段；

2)焊死井口，并安装带高压阀门的注酸口与放喷口，使注酸口阀门处于打开状态，而放喷口阀门处于完全关闭状态；

3)将高压泵车与注酸口用高压钢管连接，并检查密封效果；

4)启动高压泵车，将洗井酸剂由注酸口压入井中；

5)继续向井中压入清水，至钻杆内储存的洗井酸剂全部压入井中；

6)完全关闭注酸口阀门，断开高压泵车与注酸口的连接；

7)保持注酸口与放喷口关闭1.5-2.0h；

8)打开放喷口阀门卸压，稍后启动压风机并接通压风机与注酸口，打开注酸口阀门，利用压风机返排井中碳酸岩反应残物；

9)待反应残物排干净后，拆卸井口装置，提取钻杆，下入水泵抽洗即可。

所述洗井酸剂盐酸、缓蚀剂、铁稳剂和助排剂，根据钻井深度的不同，使用量为60～80吨，缓蚀剂与盐酸的质量比为：1：100～1：50，铁稳剂与盐酸的质量比为：0.5：100～1：100，助排剂与盐酸的质量比为：0.5：100～1：100。

所述盐酸的浓度为10-20％。

所述缓蚀剂为咪唑啉型缓蚀剂，使用浓度为1％。

所述铁稳剂由乙二胺四乙酸、柠檬酸、草酸、盐酸羟胺组成，使用浓度为0.5％。

所述助排剂为含氟非离子表面活性剂，使用浓度为0.5％。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明古生代碳酸盐热储层化学压裂洗井工艺，利用高压增加热储层裂隙率，同时利用盐酸的化学作用使得裂隙连通性更好，同时改善地下热水的贮存空间与径流通道，提高地热井产水量。

具体实施方式

实施例1

鲁南临沂地区某地热井化学压裂洗井

该井成井深度1508m，目的层为古生代奥陶系碳酸盐岩热储层，成井后产水量不足10m³/h，经两次常规酸化洗井，产水量未见明显增加，遂采用化学压裂法对1310-1508m井段进行洗井，洗后产水量达36m³/h，水量增加了260％，效果明显。具体操作如下：

1)购置20％盐酸80吨，咪唑啉型缓蚀剂1.6吨，由乙二胺四乙酸、柠檬酸、草酸、盐酸羟胺混合组成的铁稳剂0.8吨，含氟非离子表面活性剂型助排剂0.8吨，并将各助剂缓慢注入酸液中，轻轻搅拌均匀；

2)将钻杆下至1450m，此段井径190mm；

3)焊死井口，并安装带高压阀门(最高限压16MPa)的注酸口与放喷口，使注酸口阀门处于打开状态，而放喷口阀门处于完全关闭状态；

4)将高压泵车与注酸口用高压钢管连接，并检查密封效果；

5)启动高压泵车，将洗井酸剂由注酸口压入井中；最高压力不得超过14MPa；

6)全部酸液注完后，继续向井中压入清水，至钻杆内储存的洗井酸剂全部压入井中；

7)完全关闭注酸口阀门，断开高压泵车与注酸口的连接；

8)保持注酸口与放喷口关闭2小时；

9)缓慢打开放喷口阀门卸压放喷，待完全卸压后启动压风机并接通压风机与注酸口，打开注酸口阀门，利用压风机返排井中碳酸岩反应残物；