[发明专利]一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法

说明书

本发明公开了一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法，包括：钻进垂直井眼，下入套管、水力喷砂射孔和压裂管柱；选择距离煤层2～15米的上部邻近地层或下部邻近地层，或两煤层距离小于30米，在相邻两煤层之间邻近地层进行水力喷砂射孔；或在距离煤层2～15米的上部邻近地层或下部邻近地层或相邻两煤层距离小于30米，在两煤层之间钻进水平井眼；之后下套管固井，下入水力喷砂射孔和压裂管柱，进行水力喷砂射孔；采用油套同注方式，利用新型压裂泵注工艺进行水力压裂改造；新型压裂泵注工艺包括：逐段提高排量阶段、分段间歇加砂阶段、过量顶替阶段和压裂后快速放喷返排压裂液阶段，从而实现了有效支撑裂缝最大化以及煤层气的高产。

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，更具体的说是涉及一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法。

背景技术

在煤层气勘探开采领域，通常在垂直井和定向井钻穿煤层下套管固井后，通过射孔和水力压裂改造，或在煤层中钻进水平井下套管固定后，通过分段射孔和分段水力压裂改造，或者在煤层中钻进各种各样的裸眼完井的水平井眼来增大煤层暴露面积，通过排水降压，使吸附在煤颗粒表面的煤层气解析产出，实现煤层气开采。

但是，以上方法存在压裂缝有效裂缝较短，压裂破坏煤层并产生大量煤粉，容易造成煤粉堆积，堵塞裂缝，造成气水产量快速下降，气产量低。

因此，如何实现有效支撑裂缝最大化以及煤层气的高产是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法，通过新型压裂泵注工艺在邻近地层中产生大量的网状裂缝达到连通煤层的目的，实现煤层气的高效开采；而且新型压裂泵注工艺能够实现有效支撑裂缝长度最大化，对煤层干扰破坏最小，产生的煤粉较少，实现煤层气压裂井的高产。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法，包括：钻进一垂直或定向井眼，下入套管固井后，下入水力喷砂射孔和压裂管柱；选择距离煤层2～15米的上部邻近地层或下部邻近地层进行水力喷砂射孔；或者若两煤层距离小于30米，在相邻两煤层之间的邻近地层进行水力喷砂射孔；

或者，在距离煤层2～15米的上部邻近地层或下部邻近地层钻进水平井眼，或者若相邻两煤层距离小于30米，在两煤层之间钻进水平井眼；钻进水平井眼后，下套管固井，之后下入水力喷砂射孔和压裂管柱，并进行水力喷砂射孔；

经过上述处理后，采用油套同注方式，利用新型压裂泵注工艺进行水力压裂改造；所述新型压裂泵注工艺包括：逐段提高排量阶段、分段间歇加砂阶段、过量顶替阶段和压裂后快速放喷返排压裂液阶段。

通过压裂改造在邻近地层中产生大量网状裂缝达到连通煤层的目的，实现煤层气的高效开采。同时，本发明提供的新型压裂泵注工艺能够实现支撑裂缝长度最大化，压裂改造对煤层干扰破坏最小，以及尽可能产生最少量的煤粉，实现煤层气压裂井的高产。

优选的，所述逐段提高排量阶段包括：前置液阶段：在地层破裂后，以2～3方/分钟的排量注入前置液，并逐级提高排量到5～6方/分钟；和泵注携砂液段：排量由6-8方/分钟逐级提高到8-10方/分钟，并配合若干个分段间隙加砂阶段。其中，逐渐提高排量的作用是尽可能延缓垂直水力裂缝过早连通目标煤层，并使水平网状裂缝尽可能得到充分发育，保持裂缝在压裂阶段持续生长，二是保持压裂液在裂缝内有较高的流速，使压裂砂被携砂液搬运的更远，达到有效支撑裂缝长度更长。