[发明专利]一种低碳烃无水压裂液装置及压裂方法

说明书

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种低碳烃无水压裂液装置及压裂方法，包括LPG储液罐、液氮罐、添加剂罐、支撑剂罐、混合罐、LPG泵、高压泵、井口、控制器、排液装置和火炬塔，解决了现有技术中水基压裂携砂压裂在实际生产中只有20%‑50%的裂缝长度对生产有贡献，对储层伤害大且最初采收率低、需要有一定面积的井场面积，费用成本高，操作繁琐的问题，本发明避免了常规水基压裂中的支撑剂沉降现象，缝高全支撑能够更完全的打开产层，增加了有效缝长，降低对储层的伤害且提高了最终采收率，占地面积小，操作简单，大大降低了压裂施工费用。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种低碳烃无水压裂液装置及压裂方法。

背景技术

常规的油气开采技术主要是水力压裂技术。所谓的水力压裂就是通过将压裂液压入油气井中，将地层压裂，产生高导流能力的裂缝通道，再注入支撑剂撑住裂缝，进而提高油气采收率的一种石油开采工艺。

使用传统的水力压裂方法，只有很少返排到地面被安全的处理，高达80%的压裂液留在油气藏中。在页岩气开采所使用的压裂液中，98%都是水，剩下2%的成分是化学添加剂。在压裂结束后，约有30%-70%的压裂液会被抽回地面，称之为“返排水”。这些返排水通常会有四种处理方式：循环利用、处理后排放到河流中、注入地下水以及储存在露天的蓄水池中，水力压裂会造成压裂液中的化学物质和页岩气混入地下水中，返排液处置不当也会污染地表水。随着各国对水资源和环境问题的重视，研发水力压裂的替代技术势在必行。

同时传统的水力压裂不仅需要有一定面积的井场面积，费用成本高，操作繁琐，而且常规水基压裂携砂压裂在实际生产中只有20%-50%的裂缝长度对生产有贡献，对储层伤害大且最初采收率低。

发明内容

本发明提供的低碳烃无水压裂液装置及压裂方法目的一是克服现有技术中水基压裂携砂压裂在实际生产中只有20%-50%的裂缝长度对生产有贡献，对储层伤害大且最初采收率低的问题；目的二是克服现有技术中水力压裂不仅需要有一定面积的井场面积，费用成本高，操作繁琐的问题。

为此，本发明提供了一种低碳烃无水压裂液装置，所述LPG储液罐、混合罐、LPG泵、高压泵、井口、排液装置和火炬塔依次串联连接，液氮罐连接LPG储液罐，添加剂罐和支撑剂罐分别连接混合罐，控制器分别连接LPG储液罐、液氮罐、添加剂罐、支撑剂罐、混合罐、LPG泵、高压泵、排液装置和火炬塔。

所述排液装置包括除砂器、节流管汇、管线加热器、三相分离器和压力容器，井口、除砂器、节流管汇、管线加热器依次串联连接，管线加热器的出口连接三相分离器的进口，三相分离器的气体出口通过管路连接火炬塔或者三相分离器的气体出口通过管路输出，三相分离器的液体出口通过压力容器连接火炬塔，三相分离器的固体出口通过管路外输。

所述添加剂罐内装有凝胶剂。

所述凝胶剂为正磷酸酯与硫酸铝的混合物、磷酸三乙酯中的任意一种，所述正磷酸酯与硫酸铝的质量比为6：1-1：6。、

所述LPG储液罐内装有压裂液，压裂液为丙烷或者丙烷和丁烷的混合物，丙烷和丁烷的质量比为10：1~1：10。

所述丙烷或者丙烷和丁烷的混合物均呈液态。

所述压裂液的性能参数为：在40.0-41.0℃下，粘度为0.07-0.09 cps，比重为0.41-0.62，表面张力为7.4-7.7dynes/cm，与储层粘土和盐类不作用，与原油互溶。

所述支撑剂罐内装有支撑剂，所述支撑剂为陶粒和石英砂的混合物，陶粒和石英砂的质量比为40：1-20：1，石英砂为50/140目的石英砂，陶粒为30/50目的石英砂。

低碳烃无水压裂液装置的压裂方法，包括如下步骤：