煤层水力压裂工艺技术探讨.pdf

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1、技术研究2015年第4期煤层水力压裂工艺技术探讨梁洁中石化中原工程有限公司井下特种作业公司　河南　濮阳　457000摘要：本文论述了煤层水力压裂工艺技术的工艺参数、材料和伤害评价。关键词：水力压裂；压裂液；评价CoalseamhydraulicfracturingtechnologyLiangJieUndergroundSpecialOperationsCompanySinopecZhongyuanEngineeringCo.,Ltd.Puyang457000Abstract：Thisarticleintroducedthedrillinghydrau

2、licfracturingtechnologyanditsparameters，material，damageevaluation.Keywords：hydraulicfracturing；fracturingfluid；evaluation由于绝大多数煤层的渗透率都很低，仅靠井眼圆柱侧面作压裂施工中直接与煤层接触的就是压裂液和支撑剂，而更为排气面是远远不够的，所以必须采取人工强化增压措施，广泛的是压裂液。包括煤层水力压裂、钻水平排泄孔和洞穴应力释放等。利用如果液体进入对煤层裂缝造成伤害（吸附性伤害和堵塞性以钻井水力压裂为关键技术的一整套工艺过程对煤层

3、气进行开伤害），将使得裂缝导流能力降低，不但影响煤层排水降压，发是当今世界开发煤层气所用的核心技术。还会影响煤层吸附气的解吸。1施工参数支撑剂是保证裂缝有较长期限的导流能力的固体颗粒，由于煤层的特殊性，支撑剂同样需要优选。因此，压裂材料的优1.1排量化在煤层压裂技术中占有非常重要的位置。煤层气井的施工排量确定由阶梯注入的方法确定并结合以2.1压裂液下方面：2.1.1概念：施工中进入地层的液体统称压裂液，一般分为前（1）注入方式（油管，套管，环空，油套，井下工具）置液，携砂液，顶替液。（2）煤阶及煤层地质（渗透率）2.1.2选择液体的三个重要原则：（1）

4、对煤层伤害力求最小。（3）煤层厚度（厚煤层容易形成复杂裂缝）满足该要求的必要条件是实验室的支撑，对一个新区的煤层气（4）设备能力与地面环境探井必须做这项工作。（2）确保施工成功，满足地质（低温（5）实践经验〔可结合理论模拟，W∽f（Q）〕等）要求；（3）最大限度的降低成本。1.2前置液量2.1.3煤层压裂液体种类：⑴清水压裂液〔河（井）水，煤层A.利用测试压裂求出液体效率排出水〕；⑵活性水压裂液（加活性剂）；⑶冻胶（凝胶）B.利用前置液百分比并计算前置液量2压裂液；⑷线性胶压裂液（未加交联剂）；⑸泡沫（N、影响前置液量的确定的因素很多，煤层多裂缝发育、

5、裂缝2CO）压裂液；⑹CO2压裂液；⑺清洁压裂液。上下延伸和动态滤失是主要因素。因此，该量的确定要结合煤2.1.4压裂液优缺点比较层地质特征、利用的计算软件并结合现场实际施工效果，是一2.1.5煤层伤害评价：理论和实践相结合的产物。（1）一个新区或煤阶不同的煤阶煤层，甚至包括埋深或1.3携砂液量和顶替液量沉积时代的差别都会对煤层特征造成影响。采取压裂时液体材（1）携砂液量在砂量确定后根据平均砂比计算。或者给料选择一定要经过室内评价优化后使用。定改造范围，通过软件模拟计算得出。（2）尽量少加或不加添加剂，特别是有机物添加剂以减（2）顶替液量根据进液管柱结

6、构考虑地面管线后计算得少煤岩层表面的吸附性伤害。出。2.1.6液体的质量控制1.4加砂量和砂比确定液体既是施工成功的关键，也是影响压裂效果的主要因（1）地质设计提出砂量要求。对于探井应以尽量提高加素，因此确保质量符合要求非常重要。液体配方确定以后，质砂量为原则，以充分发挥压裂改造的作用。量监督应注意以下几个方面：（2）完全通过地质、井网结构，裂缝方位，液体性质及（1）配液用水（清洁，液性与实验室一致）设备状况等利用软件计算得出。适用于生产井或已形成井组的（2）各种添加剂的质量分析指标符合国标或行标标准井。（3）液罐清洁，数量符合设计要求（3）平均砂比与

7、使用液体性能有关，对于目前高煤阶煤（4）配好的液体现场测试指标与实验室相近层的压裂施工，水的砂比13%～15%，冻胶25%。2.1.7煤层清洁压裂液技术2压裂材料（下转第102页）96技术研究2015年第4期的而不是腐蚀碳钢的。再根据大气区温度，确定涂层、干膜厚在海洋石油工程涂层系统施工的过程中，工程表面处理是度等方面，进而科学合理的涂装。非常重要的环节之一，只有有效的清除毛刺、鳞皮、焊剂等，②不锈钢的大气区涂层系统。海洋环境中的不锈钢应使用才能够更加好的进行涂装，确保涂料有效的固化在构筑物表涂层来保护以防缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂。在具体的进行不锈面，保

8、护构筑物不被腐蚀。对于构筑物表面的处理，主要是按钢的大气区涂层系统施工过程中根据不锈钢材料，来