【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深层煤岩储层的压裂增产改造，具体涉及一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法。
技术介绍
1、深层煤岩气已成为继页岩气之后又一大极具开发潜力的非常规气藏。中国首口深层煤岩气水平井吉深6-7平01井大规模极限体积压裂顺利实施并获得10万方/天产量突破，拉开了中国深层煤岩气开发的序幕。极限体积压裂技术是深层煤岩气获得高产工业气流的有效手段，该技术通过“施工工艺+施工规模、参数+压裂液、支撑剂方案”的组合优化，对煤岩充分改造，实现煤岩气产量的提高。
2、煤岩气体积压裂施工排量在不断增加，已由前期的12～16m3/min提高到目前的18～24m3/min，高排量必然引起高缝内压力，从而使煤岩形成宽缝更加利于支撑剂的进入，并且受较软煤岩影响，支撑剂粒径过小越易嵌入造成导流能力降低，所以在施工条件允许和煤岩特征需求的情况下，200目砂、100目砂的使用反而会降低压裂改造效果，因此大粒径充填支撑措施更具潜力，并且需要配套压裂液体系以及控粘造缝增砂措施做出针对性的优化；其次，和页岩压裂改造类似，合理的暂堵转向措施是煤岩形成均匀、复杂缝网的有效手段，但煤岩特征又区别于页岩，天然割理裂缝发育多，滤失严重，前期裂缝走向趋于高渗透层，极易造成缝网发育不均匀，需要对暂堵转向剂(砂)、实施工艺、参数等进行合理优化。总之，随着对煤岩特征、缝网压裂、暂堵转向压裂工艺认识的深入，亟需针对性的进行工艺条件、参数，措施优化研究和技术升级，形成煤岩气压裂特有的工艺、技术，充分“打碎”煤层，促进煤岩水平井全井段均匀、超密体积缝网形成，并进
技术实现思路
1、鉴于以上所提到的难点，本专利技术提出了一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法。本专利技术充分利用深层煤层气高效能变粘压裂液、上/下转向砂的特殊优势，在压裂不同阶段进行性能和参数控制，再结合体积压裂工艺，提出控粘造缝增砂、屏蔽暂堵转向、转向砂暂堵和大粒径充填支撑的组合措施，能够显著提高煤岩压裂改造体积和裂缝复杂程度，提高支撑裂缝导流能力，提升措施产量、延长稳产周期。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，包括以下步骤：
4、s1、第一前置液造主缝：采用高粘压裂液在第1排量下开启煤岩割理，造主裂缝沟通近井带；
5、s2、第一携砂液铺置屏蔽带：采用中低粘压裂液在第2排量下以第1阶段砂比携带40/70目支撑剂入地层，阶段支撑剂量为w1方，打磨、充填裂缝，进一步打开割理、裂隙，并在近井带向高渗透优势缝中铺置支撑剂形成屏蔽带；
6、s3、中途停泵、启泵：停泵60min～120min后再次启泵，完成屏蔽暂堵和裂缝第一次转向；
7、s4、第二前置液沟通远端：采用高粘压裂液在第2排量下再次压开煤层形成长主缝，造新缝和更多分支缝并沟通远端；
8、s5、第二携砂液延伸缝网：采用中粘压裂液在第2排量下以第2阶段砂比携带40/70目支撑剂入地层，阶段支撑剂量为w2方，使复杂缝网持续延伸，支撑剂在微缝、次级裂缝中充填；
9、s6、第三携砂液加转向砂：采用中低粘压裂液在第1排量下以第3阶段砂比携带转向砂入地层，转向砂量为w3方，通过转向砂膨胀、自架桥、聚集等作用促使裂缝延伸方向改变，实现裂缝二次转向；
10、s7、第四携砂液缝网支撑：采用中高粘压裂液在第2排量下以第4阶段砂比携带30/50目支撑剂入地层，阶段支撑剂量为w4方，使支撑剂由裂缝中端逐步向近端进行支撑充填，提高裂缝网络整体充填度，建立起相互贯穿的饱填砂复杂缝网；
11、s8、停砂顶替结束施工：停砂后，采用中高粘压裂液+低粘压裂液顶替至设计顶替量后停泵结束施工；
12、所述高粘压裂液表观粘度为39mpa·s～48mpa·s，所述中高粘压裂液表观粘度为27mpa·s～36mpa·s，所述中粘压裂液表观粘度为15mpa·s～24mpa·s，所述中低粘压裂液表观粘度为9mpa·s～12mpa·s，所述低粘压裂液表观粘度为3mpa·s～6mpa·s。
13、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述第1排量取值范围为12m3/min≤q1＜16m3/min；所述第2排量取值范围为16m3/min≤q2≤25m3/min。
14、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述第1阶段砂比从8％向16％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第2阶段砂比从13％向22％阶梯式提高，每个阶梯3％；所述第3阶段砂比从16％向18％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第4阶段砂比从20％向24％阶梯式提高，每个阶梯2％。
15、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述w1、w2、w3、w4的总和为煤岩气水平井单段加砂总量w，由段长d决定，控制原则为：w＝(4～5)*d；
16、以w总体积份数为100份计，w1占比为10～12份，w2占比为35～45份，w3占比为10～13份，w4占比为35～40份。
17、作为本专利技术的一种具体实施方式，为保证复杂、立体网络缝网结构形成和支撑剂支撑，在保证施工安全情况下，根据施工压力尽量提高各阶段施工排量。
18、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述转向砂为微膨胀覆膜材料，由树脂、疏水改性剂、zeta电位调节剂混合物包覆基体、老化、筛分后制备而成；
19、所述基体粒径范围为0.104mm～0.425mm；
20、所述转向砂包括体积比为1:1的上转向砂与下转向砂，当选用低密度基体时得到下转向砂，密度为0.95～1.05g/cm3，压裂时随压裂液进入后上浮在裂缝顶部，形成低渗透隔层来阻挡裂缝向上延伸，实现裂缝下转向；当选用高密度基体时，得到上转向砂，密度为1.6～1.85g/cm3，压裂时随压裂液进入后下沉在裂缝底部，形成低渗透隔层来阻挡裂缝向下延伸，实现裂缝上转向。
21、作为本专利技术的一种具体实施方式，按总质量份数为100份计，所述混合物中树脂、疏水改性剂、zeta电位调节剂的组合比例为97:1:2；
22、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述树脂为二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)中的任意一种与聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、聚酰胺-酰亚胺(pai)树脂、聚乳酸酯中的任意一种的组合，组合比例为2:1～3:1；
23、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述疏水改性剂为疏水纳米二氧化硅、二甲聚硅氧烷、氟化聚硅氧烷、硬脂酸锌中的一种；
24、作为本专利技术的一种具体实施方式，所述zeta电位调节剂为3-(2-甲基嘧啶)苯胺、5-(4-甲氧基苯基)嘧啶-2-胺、5-乙基嘧啶-2-胺、2-氨基嘧啶-十二烷基甲基二羟乙基溴化铵混合物(两者的质量配比为1:6～1:10)、2-氨基嘧啶-氯乙基三甲基氯化铵混合物(两者的质量配比为1:8～1:10)中的一种；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，通过包括控粘造缝增砂、屏蔽暂堵转向、转向砂暂堵和大粒径充填支撑的组合措施来完成煤岩气体积压裂，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述第1排量取值范围为12～16m3/min；所述第2排量取值范围为16～25m3/min。
3.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述第1阶段砂比从8％向16％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第2阶段砂比从13％向22％阶梯式提高，每个阶梯3％；所述第3阶段砂比从16％向18％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第4阶段砂比从20％向24％阶梯式提高，每个阶梯2％。
4.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，压裂过程中单段加砂总量W的控制原则为：
5.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述转向砂为微膨胀覆膜材料，由树脂、疏水改性剂、Zeta电位调节剂混合物包覆基
6.如权利要求5所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，树脂、疏水改性剂和Zeta电位调节剂的质量比为97:1:2。
7.如权利要求5所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述树脂为二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的任意一种与聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚乳酸酯中的任意一种按质量比2:1～3:1组合而成。
8.如权利要求5所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述疏水改性剂为疏水纳米二氧化硅、二甲聚硅氧烷、氟化聚硅氧烷、硬脂酸锌中的一种。
9.如权利要求5所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述Zeta电位调节剂为3-(2-甲基嘧啶)苯胺、5-(4-甲氧基苯基)嘧啶-2-胺、5-乙基嘧啶-2-胺、质量配比为1:6～1:10的2-氨基嘧啶-十二烷基甲基二羟乙基溴化铵混合物、质量配比为1:8～1:10的2-氨基嘧啶-氯乙基三甲基氯化铵混合物中的一种。
10.如权利要求5所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述低密度基体为坚果壳颗粒、高强度聚合物微球中的一种；所述高密度基体为中密度或高密度陶粒支撑剂。
...【技术特征摘要】
1.一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，通过包括控粘造缝增砂、屏蔽暂堵转向、转向砂暂堵和大粒径充填支撑的组合措施来完成煤岩气体积压裂，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述第1排量取值范围为12～16m3/min；所述第2排量取值范围为16～25m3/min。
3.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述第1阶段砂比从8％向16％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第2阶段砂比从13％向22％阶梯式提高，每个阶梯3％；所述第3阶段砂比从16％向18％阶梯式提高，每个阶梯2％；所述第4阶段砂比从20％向24％阶梯式提高，每个阶梯2％。
4.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，压裂过程中单段加砂总量w的控制原则为：
5.如权利要求1所述的一种深层煤岩储层的暂堵转向、大粒径加砂压裂方法，其特征在于，所述转向砂为微膨胀覆膜材料，由树脂、疏水改性剂、zeta电位调节剂混合物包覆基体、老化、筛分后制备而成；所述基体粒径范围为0.104mm～0.425mm；所述转向砂包括体积比为1:1的上转向砂与下转向砂，当选用低密度基体时得到下转向砂，密度为0.95～1.05g/cm3；当选用高密度基体...
【专利技术属性】
技术研发人员：严向阳，林波，杜良军，陈恒，杨立君，蔡东青，王捷，王锐，陈宗利，孙帅，秦鹏，廖天琪，邹近，肖湑桥，
申请(专利权)人：四川申和新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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