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一种 煤储层水 锁伤害控制方法

阅读：297发布：2023-03-14

专利汇可以提供一种煤储层水锁伤害控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶（即煤样的变质程度）选定二氧化氯的浓度；4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，前置液和携砂液之间需泵入 20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液。该方法降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层及提高煤层气采收率。，下面是一种煤储层水锁伤害控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；
2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；
3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶选定二氧化氯的浓度；
4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液作为前置液或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，前置液和携砂液之间需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；
5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液。
2.如权利要求1所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述步骤3）中接触角的大小决定了加入快T的浓度，基本原则：0°＜接触角≤40°，100ppm＜快T浓度≤500ppm；40°＜接触角≤90°，500ppm＜快T浓度≤1000ppm；90°＜接触角≤180°，1000ppm＜快T浓度≤
2000ppm。
3.如权利要求1或2所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述步骤3）中煤样煤阶的高低决定了加入二氧化氯的浓度，基本原则：低阶煤，二氧化氯浓度为500－1000ppm；
中阶煤，二氧化氯的浓度为1000－2500ppm但不包括1000ppm；高阶煤，二氧化氯的浓度为
2500－5000ppm但不包括2500ppm。
4.如权利要求1或2所述煤储层水锁伤害控制方法，其特征在于，所述的步骤4）中水力压裂包括煤层气井的首次水力压裂、煤层气井的二次压裂改造和解堵施工。

说明书全文

一种煤储层水 锁伤害控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤层气勘探开发煤层气井储层改造技术领域，具体涉及一种煤储层水锁伤害控制方法。

背景技术

[0002] 我国低渗透率、低临储压力比、低含气饱和度的煤储层条件不利于煤层气商业化开发，国内很多学者在物理增透技术、化学增透技术、化学能量方式降低煤储层的亲甲烷能力等方面进行了研究，对煤储层的改造取得了一定的效果。但多数研究成果并未涉及或关注储层改造引起的储层损害问题。

[0003] 水锁效应是造成煤层气储层损害的主要因素之一。煤层气储层是一种复杂的多孔介质，外来流体侵入后将裂隙中气体推向储层深部，并在气水界面形成一个凹向水相的弯液面，进而形成毛细管阻力，当孔隙内部与外部环境之间的压力差不足以克服该毛细管阻力时，便阻碍煤层气解吸和渗流，发生水锁。随着储层含水率上升，煤层气解吸时间延长和渗透率降低，严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采，因此开展煤储层水锁伤害控制技术研究有利于保护煤层气储层，从而提高煤层气采收率。

发明内容

[0004] 本发明目的在于提供一种煤储层水锁伤害控制方法，该方法降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层及提高煤层气采收率。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：

[0007] 1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；

[0008] 2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；

[0009] 3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶（即煤样的变质程度）选定二氧化氯的浓度；

[0010] 4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间（即前置液和携砂液之间）需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；

[0011] 5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液；

[0012] 6）效果检验，主要指标包括煤层气解吸时间、储层渗透率等。

[0013] 具体的，所述步骤3）中接触角的大小决定了加入快T的浓度，基本原则：0°＜接触角≤40°，100ppm＜快T浓度≤500ppm；40°＜接触角≤90°，500ppm＜快T浓度≤1000ppm；90°＜接触角≤180°，1000ppm＜快T浓度≤2000ppm。

[0014] 所述步骤3）中煤样煤阶的高低决定了加入二氧化氯的浓度，基本原则：低阶煤，二氧化氯浓度为500－1000ppm；中阶煤，二氧化氯的浓度为1000－2500ppm但不包括1000ppm；高阶煤，二氧化氯的浓度为2500－5000ppm但不包括2500ppm。

[0015] 所述的步骤4）中水力压裂既包括煤层气井的首次水力压裂，也包括煤层气井的二次压裂改造和解堵施工。

[0016] 快T即快速渗透剂T，化学名：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠，属阴离子表面活性剂。非活性水压裂液可以是常用的清洁压裂液、胍胶压裂液、泡沫压裂液等。

[0017] 水力压裂时会将大量的压裂液注入煤储层，压裂液进入煤储层裂隙后便发生水锁，阻碍煤层气解吸和渗流，导致煤层气解吸时间延长和渗透率降低，从而严重影响煤层气的解吸扩散渗流及后期开采。本发明在压裂液中均匀拌入合适浓度的表面活性剂快T，使压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，使用此压裂液进行水力压裂后，减小了水与煤表面的接触角，降低了煤层气储层表面张力、毛细管阻力和煤储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率，从而避免了压裂液对煤储层的水锁损害，提高了煤层气采收率。另外，本发明向压裂液中均匀拌入选定浓度快T的同时均匀拌入了选定浓度的二氧化氯，快T改变了疏水煤储层的润湿性，二氧化氯随着压裂液进入煤储层孔隙并与煤储层作用，降低了煤储层的亲甲烷能力，增加了煤层气的解吸量，同时增加了煤储层的渗透率。

[0018] 和现有技术相比，本发明的有益效果：

[0019] 添加快T后压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层；降低了储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率、增大了储层的渗透率，可提高单井日产气量，从而提高煤层气采收率。

具体实施方式

[0020] 以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

[0021] 实施例1

[0022] 一种煤储层水锁伤害控制方法，其包括如下步骤：

[0023] 1）选择进行压裂改造的地面煤层气井；

[0024] 2）现场采集储层煤样，室内测试水在煤样表面的接触角；

[0025] 3）向压裂液中加入快T和二氧化氯，根据水在煤样表面的接触角选定快T的浓度，根据煤样的煤阶选定二氧化氯的浓度；具体原则为：0°＜接触角≤40°，100ppm＜快T浓度≤500ppm；40°＜接触角≤90°，500ppm＜快T浓度≤1000ppm；90°＜接触角≤180°，1000ppm＜快T浓度≤2000ppm；低阶煤，二氧化氯浓度为500－1000ppm；中阶煤，二氧化氯的浓度为
1000－2500ppm但不包括1000ppm；高阶煤，二氧化氯的浓度为2500－5000ppm但不包括
2500ppm。

[0026] 4）加入快T和二氧化氯后并搅拌均匀的压裂液可作为前置液，或作为携砂液与非活性水压裂液进行联合水力压裂，两者之间需泵入20－30立方米的活性水压裂液进行隔离；步骤4）中水力压裂既包括煤层气井的首次水力压裂，也包括煤层气井的二次压裂改造和解堵施工；

[0027] 5）水力压裂结束后至少3小时，才能开始返排压裂液；

[0028] 6）效果检验，主要指标包括煤层气解吸时间、储层渗透率等。

[0029] 本发明添加快T后的压裂液具有较弱的起泡性和良好的表面活性，降低了煤层气储层表面张力和毛细管阻力，减少了储层水锁损害，有利于保护煤层气储层；降低了储层启动压力梯度，增加了煤层气的解吸速率、增大了储层的渗透率，可提高单井日产气量，从而提高煤层气采收率。

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