[发明专利]一种煤层气液态CO2

说明书

本发明提供一种煤层气液态CO₂与活性水协同压裂工艺方法，包括如下步骤：1)向套管注入氮气驱替油套环空内液体并保持油套环空压力；2)向油管注入氮气清洗压裂管道；3)向油管注入液态CO₂进行压裂；4)向油管注入氮气清洗压裂管道；5)向油管注入活性水压裂液A进行压裂；6)向油管注入活性水压裂液B进行压裂。该方法先后注入液态CO₂和活性水进行压裂，具备两种压裂方式的优点，增强煤储层压裂改造效果。

技术领域

本发明涉及一种非常规储层的压裂技术，尤其涉及一种煤层气液态CO₂与活性水协同压裂工艺方法，属于储层改造技术研究领域。

背景技术

煤层气(CBM)又称煤层瓦斯，是在成煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规天然气。煤层气以甲烷为主要成分，在煤层中以吸附在煤表面、游离于煤孔隙中以及溶解于煤层水中三种方式赋存，其中大部分(70％～95％)吸附在煤岩孔隙内表面上。煤层气作为一种极有潜力的非常规油气资源，其勘探开发不仅可以缓解国家能源紧缺问题，还有助于减少煤矿瓦斯事故，具有极其重要的社会和经济意义。

我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量为36.81×10¹²m³，与常规天然气资源量(35×10¹²m³)相当，约占世界煤层气总资源的13％，紧随俄罗斯和加拿大位居世界第三位，开发利用前景广阔。我国煤层具有低压、低渗、低饱和、高变质程度的“三低一高”地质特征，煤层气井自然产能低，需要采取增产改造措施才能获得工业产能，而水力压裂是煤层气增产的首选方法和主要措施。据统计，美国90％以上的煤层气井是由水力压裂改造的，我国产气量在1000m³/d以上的煤层气井几乎都是通过水力压裂改造而获得。

目前普遍运用于煤层气的活性水压裂技术虽然具有低成本、安全、可操作性强、工艺适用范围广等优点，但其对储层伤害高、返排难、造缝单一等缺点突出，使得储层改造效果不佳。同活性水压裂相比，液态二氧化碳压裂具有破岩效率高、压裂缝网复杂、储层伤害小、返排容易、可置换出煤层中甲烷等众多优点，但其也存在滤失大、缝内压力低、改造裂缝宽度小、支撑剂携带和铺置困难、成本较高等缺点。若全程采用液态二氧化碳压裂，则提高施工成本，增加施工风险。因此，如何同时利用活性水压裂低成本、高安全和二氧化碳压裂低伤害、高返排的优点，增强储层的压裂改造效果、提高煤层气井产量是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种煤层气液态CO₂与活性水协同压裂工艺方法，该方法通过先注入液态CO₂进行造缝增能，后注入活性水进行携砂和扩缝，从而结合两种压裂方式的优点，补足各自的不足，达到提高裂缝复杂程度、提升压裂液返排效率、增强压裂增产改造效果的目的。该方法适用于煤层气这类低压、低渗透非常规储层的压裂增产改造。

本发明提供一种煤层气液态CO₂与活性水协同压裂工艺方法，包括如下步骤：

1)步骤S101：向套管注入氮气驱替油套环空内液体并保持油套环空压力；

2)步骤S102：向油管注入氮气清洗压裂管道；

3)步骤S103：向油管注入液态CO₂进行压裂；

4)步骤S104：向油管注入氮气清洗压裂管道；

5)步骤S105：向油管注入活性水压裂液A进行压裂；

6)步骤S106：向油管注入活性水压裂液B进行压裂；

如上所述的一种煤层气液态CO₂与活性水协同压裂工艺方法，其中，所述压裂过程分为先注入的液态CO₂压裂和后注入的活性水压裂两个核心部分，且顺序不可颠倒。