[发明专利]采用自悬浮清水压裂支撑剂的施工方法

说明书

本发明属于流体矿开采技术领域，具体公开了采用自悬浮清水压裂支撑剂的施工方法，包括以下步骤：(1)将前置液泵入井下储层内进行压裂，形成初期裂缝；(2)在混砂机中持续加入携砂液，同时加入自悬浮清水压裂支撑剂搅拌混合制成携砂压裂液，混砂时间7‑15s；自悬浮清水压裂支撑剂与携砂液的砂水体积比为5‑55％，混砂速度Y与砂水体积比X的关系控制在Y＝118.35X^0.1918；(3)形成初期裂缝后，将携砂压裂液连续泵入初期裂缝中，使初期裂缝延伸，形成被自悬浮清水压裂支撑剂支撑的地质裂缝。使用本发明申请的技术方案能有效解决现有施工方法导致的施工不便、周期长、成本高昂的问题。

技术领域

本发明属于流体矿开采技术领域，尤其涉及一种采用自悬浮清水压裂支撑剂的施工方法。

背景技术

在开采形成在地下岩层中的矿藏时，为了获得高产，常借用液体传导力进行压裂施工。压裂的过程是在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将具有一定粘度的液体(通常称之为压裂液)，以大于储层的吸收能力的压力向储层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近的地层产生裂缝；继续注入带有支撑剂的压裂液(又称携砂液)，裂缝向前延伸并被填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填有支撑剂的裂缝(石油等流体可从支撑剂的间隙中导流而出)，使井达到增产增注的目的。

支撑剂由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂缝中，从而有效地将油气导入油气井，大幅度提高油气产量和延长油井寿命。支撑剂为具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒等，砂粒或陶粒表面常涂覆树脂，以进一步提高支撑剂的强度和导流性能。

压裂液用于将储层压裂并将支撑剂携带送入储层裂缝，它需要具有低摩阻、滤失量小、污染小、携砂能力强等特性。低摩阻能够使得压裂液更容易被送入井底。压裂液到达井底进入储层后，会有一定程度的滤失，为减少滤失，并提高携砂能力，压裂液中通常添加有高分子增稠剂等有机分子，然而这些有机分子会随着压裂液的滤失对储层造成伤害，使储层导油能力下降，从而污染储层。并且，目前压裂液一般需要提前将高分子增稠剂混入并搅拌均匀，然后长时间放置(短则1-2小时，长则24小时左右)之后，再加入支撑剂，才能进行压裂施工，时间较长，施工不便；另外，压裂液成本为普通清水成本的几十倍，成本十分高昂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用自悬浮清水压裂支撑剂的施工方法，以解决现有施工方法施工不便、周期长、成本高昂的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：采用自悬浮清水压裂支撑剂的施工方法，包括以下步骤：

(1)将前置液泵入井下储层内进行压裂，形成初期裂缝；

(2)在混砂机中持续加入携砂液，同时加入自悬浮清水压裂支撑剂搅拌混合制成携砂压裂液，混砂时间7-15s；自悬浮清水压裂支撑剂与携砂液的砂水体积比为5-55％，混砂速度Y与砂水体积比X的关系控制在Y＝118.35X^0.1918；

(3)形成初期裂缝后，将携砂压裂液连续泵入初期裂缝中，使初期裂缝延伸，形成被自悬浮清水压裂支撑剂支撑的地质裂缝。

本基础方案的有益效果在于：

1、本发明采用自悬浮清水压裂支撑剂和携砂液混配直接配制成携砂压裂液，自悬浮清水压裂支撑剂能够在清水中悬浮，且悬浮的效果较好，悬浮时大于4小时，悬浮比大于10％，在该体系中不需额外添加高分子增稠剂等有机分子，降低施工成本的同时也有效降低了压裂施工对储层的伤害。

2、在本发明中，将携砂液和自悬浮清水压裂支撑剂同时通入混砂机内，混合时间1-15s后即可立即泵入初期裂缝中，与传统的施工方法相比，无需提前配制携砂液，无需添加增稠剂，有效减少工序，提高工作效率，节约成本。