提高压裂裂缝中支撑剂铺置效率的压裂液和压裂方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103013486A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103013486A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210392788.6(51)Int.Cl.(22)申请日2012.10.16C09K8/68(2006.01)E21B43/267(2006.01)(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人北京科麦仕油田化学剂技术有限公司(72)发明人周福建刘玉章丁云宏杨贤友刘雄飞吕述奇张福祥石阳李向东熊春明连胜江亓海燕杨向同(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人丁香兰庞东成权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书77页页附图附图11页(54)发明名称提高压裂裂缝中支撑剂铺置效率的压裂液和压裂方法(57)摘要本发明涉及一种用于提高压裂裂缝中支撑剂铺置效率的压裂液和压裂方法，所述压裂液为水基压裂液，包含悬砂纤维和增稠剂，所述悬砂纤维选自亲水性高强度弯曲状有机纤维或无机纤维。所述压裂方法使用了该压裂液作为携砂液注入地层裂缝。携砂液的注入参数为：用量为40～3000立方米，注入速度为2.0～15.0立方米/分钟。本发明利用悬砂纤维形成三维网状结构来悬浮支撑剂，该方法可以减少携砂液中瓜尔胶的含量，并提高支撑剂在纵向的铺置效率，因而能够保证支撑剂在压开的人工裂缝纵向上较均匀地分布，从而改善裂缝整个纵向剖面上的导流性能，提高压裂改造的经济效益。CN103486ACN103013486A权利要求书1/1页1.一种水力压裂用水基压裂液，所述压裂液用于携带支撑剂，其特征在于，所述压裂液包含悬砂纤维和增稠剂，所述悬砂纤维选自亲水性高强度有机纤维或无机纤维，其中，所述悬砂纤维是弯曲状的，具有以下性能参数：①纤维抗拉强度为：20MPa～4000MPa；②纤维真实密度：1.10g/cm3～2.78g/cm3；③纤维长度：3mm～15mm；④纤维直径：8μm～500μm。2.如权利要求1所述的压裂液，其中，基于100重量份的淡水，所述压裂液含有0.1～1.0重量份悬砂纤维、0.2～0.5重量份增稠剂。3.如权利要求1或2所述的压裂液，其中，所述增稠剂包括瓜尔胶。4.如权利要求1～3中任一项所述的压裂液，其中，所述无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维和聚磷酸钙纤维中的至少一种；所述有机纤维选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氨基甲酸酯纤维、聚酰胺、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚乳酸纤维和聚对苯撑苯并双噁唑纤维中的至少一种。5.如权利要求1～4中任一项所述的压裂液，其中，基于100重量份的淡水，所述压裂液含有0.1～0.5重量份悬砂纤维。6.如权利要求1～5中任一项所述的压裂液，其中，所述压裂液还含有交联剂。7.一种水力压裂方法，其特征在于，所述压裂方法使用权利要求1～6中任一项所述的压裂液作为携砂液，从而将支撑剂携带入压开裂缝中。8.如权利要求7所述的方法，其中，携砂液的注入参数为：40～3000立方米，速度为2.0～15.0立方米/分钟。9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述方法还包括，在注入携砂液前，使用20～2000立方米的前置液，以1.5～15.0立方米/分钟的排量注入地层裂缝。2CN103013486A说明书1/7页提高压裂裂缝中支撑剂铺置效率的压裂液和压裂方法技术领域[0001]本发明涉及石油天然气开采技术领域中的一种压裂液和油气井压裂方法，特别涉及在低渗透储层的油气藏压裂过程中，利用纤维辅助悬浮支撑剂以改善支撑剂在裂缝中的铺置效率，从而提高压裂效果的新型压裂液和压裂方法。背景技术[0002]我国低渗透油气资源量巨大，占已探明总储量的70％以上，是我国未来增储上产的主要潜力工区。这类油气资源具有三低的特点，即探明率低、自然投产率低、采收率低。已经证实，水力压裂改造是提高低渗透油气藏的产能和开发效果与效益的重要技术手段，因而水力压裂技术是用于低渗透油气资源开采的有效手段。[0003]简单的说，水力压裂技术的原理如下：其利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底产生高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，将在井底附近地层产生裂缝；继续注入含有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，以达到增产增注的目的。[0004]水力压裂过程中向地层注入的液体称为压裂液，按照压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可分为前置液、携砂液和顶替液。其中，前置液的作用是破裂地层，造成一定几何尺寸的裂缝，以便随后的携砂液进入；携砂液的作用是用来将支撑剂携带进入裂缝至预定位置，其中支撑剂是指在压裂液带入裂缝后，