一種油氣田壓裂式防砂液及施工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種油氣田壓裂式防砂液及其施工方法，屬于油氣田油氣鉆采【技術(shù)領(lǐng)域】；所述油氣田壓裂式防砂液包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，所述陶粒的粒徑分布范圍為20-140目；本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液，以不同比例和規(guī)格的陶粒進(jìn)入出砂層，緊密堆積形成一定的封堵層，清潔壓裂液在井內(nèi)環(huán)境或者破膠劑作用下返排出地面，不同粒徑分布的陶粒駐留在地層中形成穩(wěn)定性和過(guò)濾性能良好的過(guò)濾層，從而達(dá)到防砂的作用，其施工與油氣田壓裂過(guò)程相似，其工作步驟簡(jiǎn)單、操作成熟可靠，能夠高效的對(duì)油氣田進(jìn)行防砂處理，且具有防砂效果好、防砂穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種油氣田壓裂式防砂液及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油氣田施工用材，尤其是一種油氣田的防砂用材，屬于油氣鉆采

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前油田使用的是用具有一定長(zhǎng)度的纖維狀封堵物來(lái)封堵防沙，缺點(diǎn)是無(wú)法防住 細(xì)微粒徑的沙粒；或者是用篩管固定在射孔處，封堵住沙粒，篩管是金屬的，在一定溫度和 礦化度的作用下會(huì)形成一定的水垢或者鹽粒，從而堵住篩管篩眼而失去防砂的作用；或者 是用油井水泥注入進(jìn)去暫堵，再用一定化學(xué)試劑解開(kāi)或者疏通具有一定孔徑的通道從而達(dá) 到防沙的目的，缺點(diǎn)是油井水泥凝固會(huì)收縮，無(wú)法防住粒徑小的細(xì)沙。比如澀北氣田不但地 層疏松，氣井出砂嚴(yán)重，而且隨著氣田的不斷開(kāi)發(fā)，水氣比上升很快，其儲(chǔ)層主要為粉砂巖 和泥質(zhì)粉砂巖，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，巖石粒度為粉砂級(jí)-細(xì)砂級(jí)，粒徑0. 01-0. 4mm，儲(chǔ)層欠 壓實(shí)，成巖性差，膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重，在生產(chǎn)過(guò)程中，相對(duì)細(xì)的砂粒被帶到地面，相對(duì)粗的 砂粒沉到井底。地層出砂中粉砂所占百分?jǐn)?shù)為48%左右，氣井排出的砂中粉砂所占百分?jǐn)?shù) 為80%左右，而且無(wú)粗砂，中砂所占比例極小，平均粒度0. 04-0. 07mm，防沙難度極大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種采用油氣田壓裂式施工 方法的防砂液，以克服現(xiàn)有防砂技術(shù)的缺點(diǎn)，提高油氣田的防砂效果。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，所述陶粒的粒徑分 布范圍為20-140目。
[0005] 進(jìn)一步的，所述陶粒以以下規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?0-70%、 60-100目占陶?？偭康?0-30%、100-140目占陶?？偭康?-10%。
[0006] 本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液，還包括纖維物。
[0007] 進(jìn)一步的，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1mm，細(xì)度為5000-6000公支，纖維物的加入 量為陶粒總質(zhì)量的5-12%。
[0008] 本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液，所述壓裂液中含有破膠劑。破膠劑能對(duì)壓裂液的 聚合物分子進(jìn)行氧化起到打斷分子鏈的作用，從而使壓裂液失去粘度和彈性，返排出地面， 其用量按照壓裂液的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般為壓裂液的〇. 05%?0. 1%不等，隨溫度變化使用， 溫度越低用量越高。
[0009] 本發(fā)明的防砂液不會(huì)對(duì)地層造成傷害，該壓裂液在地層中遇見(jiàn)高礦化度的鹽水會(huì) 自動(dòng)收縮分子鏈，會(huì)降低粘度，再加之地層溫度的自然條件，破膠劑的化學(xué)作用會(huì)很快使壓 裂液的分子鏈斷裂，從而形成無(wú)殘留的破膠液返排出地面，不會(huì)對(duì)油氣通道造成堵塞；陶粒 會(huì)填充由于出砂而虧空的地層，起支撐作用，由于陶粒的顆粒大小分布，使微細(xì)粒顆粒擠入 粗顆粒的空隙，并且微細(xì)粒顆粒盡量接近地層出砂粒徑，這樣就會(huì)形成一個(gè)性能天然的封 堵層，防住地層砂粒，陶粒的最佳摻量為壓裂液的18%?27%。另外防砂液還加入了纖維物， 使得進(jìn)一步提高防砂性能，相比于現(xiàn)有的單獨(dú)添加，最大程度防止了細(xì)微粒徑的沙粒。
[0010] 所述壓裂液并不需要對(duì)類(lèi)型作限定，采用油氣田常規(guī)的壓裂液，其使用方式根據(jù) 壓裂液使用要求而定，可以在主劑配制的具有一定粘度的液體中添加一定的比例的輔助增 稠劑就形成了一種既有粘度又有彈性的壓裂液，根據(jù)壓裂液的使用方法添加入破膠劑。而 壓裂液在底層中的留置量還分為常規(guī)壓裂液和清潔壓裂液。
[0011] 一種油氣田壓裂式防砂液施工方法，采用所述的油氣田壓裂式防砂液，包含以下 步驟： (a) 對(duì)井下防砂層負(fù)壓射孔，孔密度為12-20孔/m，孔徑不小于10mm ; (b) 用無(wú)固相清潔液體洗井； (c) 用小于套管內(nèi)徑4-6m的通井規(guī)通至油氣層低界10m以下，無(wú)遇阻現(xiàn)象； (d) 用光油管下防砂管柱至油氣層頂界以上5-10m位置，裝好井口進(jìn)行施工； (e) 根據(jù)出砂層厚度和射孔半徑計(jì)算施工用量； (f) 用壓裂車(chē)將所述油氣田壓裂式防砂液微壓裂送入出砂地層； (g) 達(dá)到投入計(jì)量后停止壓裂車(chē)工作，待地層壓力緩慢釋放后泄壓，隨后起管柱、下入 篩管。
[0012] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的油氣田壓裂 式防砂液，以不同比例和規(guī)格的陶粒進(jìn)入出砂層，待陶粒緊密堆積形成一定的封堵層后，停 止注入壓裂液和陶粒，待清潔壓裂液在井內(nèi)環(huán)境作用或者破膠劑作用下，破膠成如清水一 樣的液體返排出地面；不同粒徑分布的陶粒駐留在地層中，形成相對(duì)穩(wěn)定且過(guò)濾性能良好 的過(guò)濾層，從而達(dá)到防砂的作用，其中加入的纖維物能夠有效的在形成的陶粒層中形成鉸 鏈層，進(jìn)一步加強(qiáng)陶粒層的穩(wěn)定性和防砂性能。
[0013] 本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液施工方法，采用與油氣田壓裂過(guò)程相似的微壓裂， 并針對(duì)防砂液及防砂施工進(jìn)行工藝優(yōu)化，其工作步驟簡(jiǎn)單、操作成熟可靠，能夠高效的對(duì)油 氣田進(jìn)行防砂處理，通過(guò)該工藝處理后且具有防砂效果好、防砂穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0015] 本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的 替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子 而已。
[0016] 本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，所述為常 規(guī)的商品壓裂液：如瓜膠水基壓裂液、水基壓裂液或聚合類(lèi)化合物水劑壓裂液，所述陶粒的 粒徑分布范圍為20-140目，較優(yōu)的所述陶粒以以下規(guī)格和質(zhì)量比配料： 20-60目占陶?？偭康?0-70% ; 60-100目占陶?？偭康?0-30% ; 100-140目占陶粒總量的2-10%。
[0017] 實(shí)施例1 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，陶粒以以下 規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?0%、60-100目占陶?？偭康?0%、100-140目占 陶?？偭康?0%，其中：20-60目規(guī)格中全部選用20目，60-100目規(guī)格中全部選用60目， 100-140目規(guī)格中全部選用100目。
[0018] 實(shí)施例2 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，其組成與實(shí)施例1相同，同時(shí)另外加入陶粒總質(zhì)量 5%的纖維物，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1_，細(xì)度為5000-6000公支。
[0019] 實(shí)施例3 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，陶粒以以下 規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?5%、60-100目占陶粒總量的25%、100-140目占 陶?？偭康?0%，其中：20-60目規(guī)格中全部選用60目，60-100目規(guī)格中全部選用100目， 100-140目規(guī)格中全部選用140目。
[0020] 實(shí)施例4 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，其組成與實(shí)施例3相同，同時(shí)另外加入陶?？傎|(zhì)量 7%的纖維物，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1mm，細(xì)度為5000-6000公支。
[0021] 實(shí)施例5 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，陶粒以以下 規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?0%、60-100目占陶?？偭康?0%、100-140目占 陶?？偭康?0%，其中：20-60目規(guī)格采用20目、40目、60目等量配置組成，60-100目規(guī)格 中采用60目、80目、100目等量配置組成，100-140目規(guī)格中采用100目、120目、140目等量 配置組成。
[0022] 實(shí)施例6 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，其組成與實(shí)施例5相同，同時(shí)另外加入陶?？傎|(zhì)量 9%的纖維物，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1_，細(xì)度為5000-6000公支。
[0023] 實(shí)施例7 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，陶粒以以下 規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?8%、60-100目占陶粒總量的30%、100-140目占 陶?？偭康?%，其中：20-60目規(guī)格全部取40目，60-100目規(guī)格全部取80目，100-140目規(guī) 格全部取120目。
[0024] 實(shí)施例8 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，其組成與實(shí)施例7相同，同時(shí)另外加入陶粒總質(zhì)量 10%的纖維物，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1mm，細(xì)度為5000-6000公支。
[0025] 實(shí)施例9 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，陶粒以以下 規(guī)格和質(zhì)量比配料：20-60目占陶?？偭康?0%、60-100目占陶?？偭康?5%、100-140目 占陶?？偭康?%，其中：20-60目規(guī)格中采用20目為20%、40目為40%、60目為40%配比； 60-100目規(guī)格中采用60目為40%、80目為50%、100目為10%配比；100-140目規(guī)格中采用 100目為30%、120目為60%、140目為10%配比。
[0026] 實(shí)施例10 本實(shí)施例的油氣田壓裂式防砂液，其組成與實(shí)施例9相同，同時(shí)另外加入陶?？傎|(zhì)量 12%的纖維物，所述纖維物長(zhǎng)度為2. 5-3. 1mm，細(xì)度為5000-6000公支。
[0027] 各實(shí)施例中，所述陶粒的用量在壓裂液的陶粒最大承載懸浮量?jī)?nèi)進(jìn)行。
[0028] 所述壓裂液為常規(guī)的商品壓裂液：如瓜膠水基壓裂液、水基壓裂液或聚合類(lèi)化合 物水劑壓裂液等類(lèi)型，壓裂液僅作為陶粒和纖維物的載體并最終排出。
[0029] 另外，壓裂液中還包括添加的輔助劑(壓裂液稠化劑和輔助增稠劑等)，和破膠劑， 以改善壓裂液的攜帶性能和破膠時(shí)間。所述輔助劑、破膠劑的種類(lèi)和用量以壓裂液為依據(jù) 進(jìn)行選取，本實(shí)施例中壓裂液輔助劑和破膠劑(均以壓裂液質(zhì)量為基準(zhǔn)）以如下表1進(jìn)行示 例： 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種油氣田壓裂式防砂液，其特征在于：包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，所 述陶粒的粒徑分布范圍為20-140目。
2. 如權(quán)利要求1所述的油氣田壓裂式防砂液，其特征在于：所述陶粒以以下規(guī)格和質(zhì) 量比配料：20-60目占陶?？偭康?0-70%、60-100目占陶粒總量的20-30%、100-140目占陶 粒總量的2-10%。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的油氣田壓裂式防砂液，其特征在于：還包括纖維物。
4. 如權(quán)利要求3所述的油氣田壓裂式防砂液，其特征在于：所述纖維物長(zhǎng)度為 2. 5-3. 1mm，細(xì)度為5000-6000公支，纖維物的加入量為陶?？傎|(zhì)量的5-12%。
5. 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的油氣田壓裂式防砂液，其特征在于：所述壓裂液中 含有破膠劑。
6. -種油氣田壓裂式防砂液施工方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述 的油氣田壓裂式防砂液，包含以下步驟： (a) 對(duì)井下防砂層負(fù)壓射孔，孔密度為12-20孔/m，孔徑不小于10mm ; (b) 用無(wú)固相清潔液體洗井； (c) 用小于套管內(nèi)徑4-6m的通井規(guī)通至油氣層低界10m以下，無(wú)遇阻現(xiàn)象； (d) 用光油管下防砂管柱至油氣層頂界以上5-10m位置，裝好井口進(jìn)行施工； (e) 根據(jù)出砂層厚度和射孔半徑計(jì)算施工用量； (f) 用壓裂車(chē)將所述油氣田壓裂式防砂液微壓裂送入出砂地層； (g) 達(dá)到投入計(jì)量后停止壓裂車(chē)工作，待地層壓力緩慢釋放后泄壓，隨后起管柱、下入 篩管。
【文檔編號(hào)】E21B43/02GK104449625SQ201410627829
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】嚴(yán)超, 張學(xué)文, 鄒旭輝, 楊越強(qiáng), 孫懷健, 湯文明 申請(qǐng)人:四川寶麟新材料科技有限公司