一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法

本发明涉及煤层气等低温油气藏开发，具体为一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法。

背景技术：

1、煤层气是一种非常规资源气,以游离态及吸附态的形式共存，煤层气传质需经历解吸、扩散和渗流的多尺度及跨尺度传质过程。煤层气开发必须对煤层的渗流能力和煤层气解吸能力进行保护，因为只有解吸能力受到保护或提高，后期才会有源源不断的煤层气可供开采。同理，只有储层的渗流能力得到保护或提高，煤层才会降压，煤层甲烷才会解吸，煤层气才会有充足的气源和良好的渗流通道，煤层气开采才会高效。

2、孔隙结构特征是影响煤层气多尺度传质的地质因素，孔隙、裂缝发育，则孔隙结构好，煤层气解吸、扩散、渗流速度快、传质量大。压裂是目前改善孔隙结构的最有效方法，故煤层气井亦采用压裂方法提高煤层气产量。但是，因储层温度较低，压裂液进入储层后无法破胶，造成大量压裂液无法返排而滞留在储层中，导致储层发生液相滞留、聚合物吸附、流体敏感等损害，引起煤层甲烷解吸、扩散和渗流能力大幅降低。因此，发明了一种注热降低压裂井煤层气储层损害并提高煤层气传质效率的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种注热降低压裂井煤层气储层损害并提高煤层气传质效率的方法，以解决上述背景技术中提出的因储层温度较低，压裂液进入储层后无法破胶，造成大量压裂液无法返排而滞留在储层中，导致储层发生液相滞留、聚合物吸附、流体敏感等损害，引起煤层甲烷解吸、扩散和渗流能力大幅降低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，包括以下步骤；

3、步骤一：分析储层水成分并配制模拟储层水，分析区块储层水特征，主要包括ca2+、mg2+、na+、k+、hco3-、cl-、so42-浓度，根据储层水特征，根据检测结果，向临井储层采出水(简称临井水，以下同)中加入对应的ca2+、mg2+、na+、k+、hco3-、cl-、so42-等离子；

4、步骤二：开采敏感性实验，确定合适的实验及作业参数，利用模拟储层水及配制的酸液、碱液对煤岩样品进行速敏、酸敏、碱敏性评价，以确定和适的注采速度、ph值区间等；

5、步骤三：确定储层临界温度，对煤岩进行温度敏感性评价，确定储层临界温度l；

6、步骤四：明确暂堵孔隙直径，对现场采出的煤心进行压汞实验，中值压力pc50值所对应的孔喉直径d称为暂堵孔隙直径，

7、步骤五：过滤掉可能堵塞孔隙的固相颗粒，采用过滤器对临井水的储层水进行过滤，的固相颗粒；

8、步骤六：向临井水加碱，根据酸敏、碱敏结果，决定是否向过滤后的采出水中加入碱(na2co3)，如果储层酸敏程度为无～弱，则可不加入碱，如果储层酸敏性为中～强，则向过滤后的临井水中加入适当(以能中和破胶剂的酸性为准)的碱，

9、步骤七：加热临井水，利用加热装置，加热临井水至t℃；

10、步骤八：放喷并计算注入水的量，对刚刚结束的实施瓜胶压裂的井进行放喷，估算未返排出的压裂液的量；

11、步骤九：注热水，用压裂泵以压裂排量相同的泵速，向开发井中注入t℃的临井水至少d吨；

12、步骤十：关井，室内实验研究当储层温度为临界温度l时，压裂液粘度降低80～90％时所对应的时间t，因需考虑热传递时间，因此为安全起见，以1.3t作为关井时间，在一般不超过24-48小时，目的是让临井水与压裂液充分接触并破胶；

13、步骤十一：开井并采气，开井并采用抽采(自然放喷)的方式将压裂液、热水及混合液排出，然后开始正常的排水采气作业，排水采气作业时，应注意速敏的影响。

14、优选的，所述步骤一的分析区块储层水特征方法按照石油天然气行业标准《sy/t5523-2016油田水分析方法》的方法执行。

15、优选的，所述步骤二的实验评价按照石油天然气行业标准《sy/t5358-2010储层敏感性流动实验评价方法》执行。

16、优选的，所述步骤三要求临界温度条件下，压裂液的破胶率≥85％。

17、优选的，所述步骤七的t℃为90℃或更高温度。

18、优选的，所述步骤八的计算公式可为q＝g·c·(tg-th)，计算储层中压裂液温度提高到储层临界温度l所需温度为t℃的临井水的注入量d。式中，q为液体质量，kg；c为比热容，j/(kg·℃)；tg为加热后温度，℃；th为加热前温度，℃。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：因煤层本身含有大量的水，因此注入热水特别是注入了与储层水配伍的热水不会引入新的损害，能有效地提高储层和流体温度，有利于压裂液破胶和返排，同时可以加速煤层甲烷的解吸和扩散，进而保护并提高煤层气多尺度传质能力。

技术特征：

1.一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于：所述步骤一的分析区块储层水特征方法按照石油天然气行业标准《sy/t5523-2016油田水分析方法》的方法执行。

3.根据权利要求1所述的一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于：所述步骤二的实验评价按照石油天然气行业标准《sy/t5358-2010储层敏感性流动实验评价方法》执行。

4.根据权利要求1所述的一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于：所述步骤三要求临界温度条件下，压裂液的破胶率≥85％。

5.根据权利要求1所述一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于：所述步骤七的t℃为90℃或更高温度。

6.根据权利要求1所述一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，其特征在于：所述步骤八的计算公式可为q＝g·c·(tg-th)，计算储层中压裂液温度提高到储层临界温度l所需温度为t℃的临井水的注入量d。式中，q为液体质量，kg；c为比热容，j/(kg·℃)；tg为加热后温度，℃；th为加热前温度，℃。

技术总结
本发明涉及煤层气等低温油气藏开发技术领域，具体为一种注热提高瓜胶压裂井煤层气传质效率的方法，包括分析储层水成分并配制模拟储层水、开采敏感性实验，确定合适的实验及作业参数，利用模拟储层水及配制的酸液、碱液对煤岩样品进行速敏、酸敏、碱敏性评价，以确定和适的注采速度、pH值区间等，因煤层本身含有大量的水，因此注入热水特别是注入了与储层水配伍的热水不会引入新的损害，能有效地提高储层和流体温度，有利于压裂液破胶和返排，同时可以加速煤层甲烷的解吸和扩散，进而保护并提高煤层气多尺度传质能力。

技术研发人员：刘大伟,刘艳艳,王林,秦大伟,田选华,吴其林,王威,陈琦,谭军
受保护的技术使用者：广东石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12