深煤层气井用泡沫压裂液研究

我国煤层气资源丰富,随煤层气勘探开发进展,近年来我国煤层勘探深度逐渐向1000m以深的深部储层延伸。煤层气井常用的活性水压裂技术因为需要大排量泵入,会引起滤失和煤粉运移堵塞,导致增产效果不佳。泡沫压裂液有滤失小、携砂能力强、返排能力好的优点,适合深煤层气井压裂,但是现有泡沫压裂液存在破胶困难、残渣易伤害煤层的问题,因而开展低伤害的泡沫压裂液体系研究就显得很有必要。 本文综合考虑了沁水盆地南部深煤层的温度、压力等特征,通过对N2、CO2的对比,选用了N2作为泡沫压裂液气相。运用简单高效的Waring Blengder方法,对起泡剂进行了单一、两两复配和三三复配实验,筛选了泡沫体积和半衰期性能好的起泡剂组合。在起泡剂的基础上,加入低分子量的稳泡剂,考察稳泡效果从而筛选稳泡剂。在此基础上筛选出了两组仅有起泡剂的泡沫压裂液体系和一组既有起泡剂又有稳泡剂的泡沫压裂液体系。 将筛选出的3组泡沫压裂液体系进行了高温高压流体分析,得出深煤层温度压力下的泡沫体系特征,并对体系进行了泡沫体积、半衰期、时间稳定性能、滤失性能、携砂性能、抗剪切性能评价。通过实验表明,筛选出的泡沫压裂液体系泡沫体积大、半衰期长、滤失低、携砂强、黏度高、抗剪切性能好。通过人造煤心渗透率伤害实验表明,三组泡沫压裂液对煤层伤害低,对煤心伤害率为13%～40%间,与活性水伤害率相当。 将优选的泡沫压裂液体系应用到沁水盆地南部五口煤层气井中,跟踪五口井的产气情况显示,施工井比周围其它活性水压裂井见气快、产量高。