[发明专利]一种页岩气井下岩层水力压裂方法及其设备

说明书

本发明公开了一种页岩气井下岩层水力压裂方法及其设备，方法包括以下步骤：S1对地层进行第一次水力压裂钻探，在地层中形成若干产油气的裂缝，形成第一个产油条件的地层，开始油气开采；S2建立油井筒预监测系统；S3利用油井筒预监测系统监测地层中油气产量进行预监测，将第一个产油条件的地层的压力、油气产量和地层温度作为油井筒的特性进行预监测的指标，若油井筒产油量下降，油井压力下降，则继续对地层进行第二次水力压裂施工，形成二次产油条件的地层。本发明有效地解决采油过程中地层渗透率低、裂缝容易闭合、开采成本本高、效率低和油井产量低等问题，且极大的提高工作效率和产量，降低生产成本，具有重要的运用前景和实际意义。

技术领域

本发明涉及一种从低渗透性储层中开发页岩气的方法，尤其涉及一种页岩气井下岩层水力压裂方法及其设备。

背景技术

我国页岩气开发产业快速发展，但是页岩气储藏在低渗透率和超低渗透率地层中，需要在地下地层中创建新的裂缝或扩展现有裂缝，以建立将油气输送到井筒的流动路径。然而当前的页岩气开采难度极大，难以形成规模化的商业开采。

在出油气地层中，为了形成新裂缝，或延伸和连接现有裂缝，需要以足够的速度和压力通过井筒向地下地层注入水力压裂液，以实现增产。压裂液注入地层的速度超过了地层的过滤速度，从而增加了砂面的水力压力。当压力超过地层破裂压力时，地层岩石出现裂缝和裂缝。水力压裂阶段结束后，支撑剂可能会在井筒内流向井下并沉积。由于油气是从裂缝性地层中产生的，油井的压力就会降低。在可压缩地层中，压力的减小会增大促使裂缝闭合的力。在连续生产后，支撑剂可能不足以抵消促使裂缝闭合的力。增大压缩力可能会降低孔隙度和渗透率，并导致天然微裂缝和裂缝的闭合。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种页岩气井下岩层水力压裂方法及其设备。本发明能够在低渗透率的地区开采页岩气，并且简单、合理，操作使用便利，能够解决采油过程中地层渗透率低、裂缝容易闭合、开采成本本高、效率低和油井产量低等问题，极大的提高开采页岩气工作的效率和产量，降低成本，是一种具有重要的运用前景和实际意义的页岩气井下岩层水力压裂方法。

本发明的一种页岩气井下岩层水力压裂方法，包括以下步骤：

S1：对地层进行第一次水力压裂钻探，在地层中形成若干产油气的裂缝，形成第一个产油条件的地层，开始油气开采；

S2：建立油井筒预监测系统，用于监测产油量及地层温度；

S3：利用油井筒预监测系统监测地层中油气产量进行预监测，将第一个产油条件的地层的压力、油气产量和地层温度作为油井筒的特性进行预监测的指标，若油井筒产油量下降，油井压力下降，则继续对地层进行第二次水力压裂施工，形成二次产油条件的地层。

作为优选的技术方案，所述地层是页岩地层。

作为优选的技术方案，所述油气是页岩气。

作为优选的技术方案，所述步骤S1中，采用钻孔机对地层进行钻孔，通过泵体输送液体，形成初期裂缝，向所述初期裂缝中充填支撑剂，保持初期裂缝大小，使得油气通过裂缝传递到导管，运输至地面，形成第一个产油条件的地层，开始产油。

作为优选的技术方案，所述步骤S3中的第二次水力压裂施工包括以下步骤：

所述泵机再次启动，进行水力压裂施工，注入井筒的液体保持压力不变情况下至少持续3个小时，由于地层压力的增加，部分或完全封闭的受水力影响的裂缝会部分或完全重新打开或延伸。

作为优选的技术方案，所述水力压裂的液体包括水、硼酸、钛金属盐、锑、氧化铝。

作为优选的技术方案，其中水、硼酸、钛金属盐、锑、氧化铝的比例为92～95：2～5：3～6：1～4：4～7。