低温气体辅助煤层气压裂工艺的方法

摘要

本发明涉及石油天然气勘探与开发领域，提供了一种低温气体辅助煤层气压裂工艺的方法，该方法利用液氮的超低温特性，对煤层进行冷冲击改造和形成结冰，对高渗通道（如裂缝）造成冰堵，起到无机无害可融解返排的降滤失剂甚至压裂转向剂等作用，从而达到改善常规煤层气压裂工艺的目的。本发明压裂工艺的方法适用于未压裂或井底存在天然裂缝的煤层气井的初次压裂，以及已经压裂但产能较低的煤层气井的重复压裂。

主权项

一种低温气体辅助煤层气压裂工艺的方法，其特征在于：其具体地工艺步骤为：(1)选取煤层气井，并选取具有高强度、耐低温、导热系数小的玻璃纤维钢管作为油管；(2)向油管和套管之间的环空中持续注入常温氮气，以达到隔热保温和保护套管的效果；(3)向油管中注入常温氮气，将井筒和近井煤层中的地层水驱至离井筒2‑6m以外的地带；(4)向油管中注入液氮，对近井4‑50m以内煤层进行冷冲击改善煤岩物性，或者进行小型压裂，并形成低温煤层环境；所述液氮的注入条件如下：注入速度为0.5‑2m³/min、注入总量为20‑80m³，可将近井周围4‑6m内、3‑8m厚的煤层冷却至‑30℃以下，当煤层中存在大的天然或人工裂缝，则可沿裂缝形成一条20‑50m长、温度在‑30℃以下的低温冷却带，其中，井底周围2‑3m内温度最低，可控制在‑100℃以下；(5)向油管中注入常温氮气并伴注或喷射2‑5m³水基压裂液，水基压裂液进入近井4‑50m以内煤层的优势通道中，在近井2‑25m以内煤层遇冷结冰，并产生暂堵；(6)注入一个1‑2m³防冻液段塞，以防止后续注入的水基压裂液在井筒、井底以及近井煤层中结冰；(7)注入水基压裂液进行初次或重复压裂；(8)关井观察井底温度和压力，随着煤层温度回升，冰晶融化；开井放喷，水基压裂液在高压气体的膨胀力作用下顺利返排。