1 引言
    煤层压裂革新可有用地将井孔与煤层自然裂隙连通起来，从而在排水采气时，更普遍地分配井孔四周的压降，增添产能，增年夜气体解吸速度。是以，在煤层气勘探拓荒中，压裂改做作为一种主要的强化设施，已获得普及应用。然而，因为我国煤层气勘探拓荒起步晚、手艺后进，尤其压裂革新工艺手艺还没有作系统研究，为此，我处经由四年科技攻关，研究成功了煤层压裂革新配套工艺手艺，现场应用15口井33层煤，效果优越。
2 煤层压裂革新配套工艺手艺
2.1 完井手艺
    (1)接纳全井下Φ139.7mm（Φ177.8mm)套管，低密度水泥浆固井工艺手艺。
    (2)接纳高密度深穿透射孔工艺手艺。用Φ102枪102弹(127弹)，孔密16～32孔/m，螺旋布孔，相位角90°，射开煤层或煤层和围岩，从而使射孔孔径超出Φ12mm，有用穿透距离超出500m。
    这种完井手艺不变了井身，裁减了煤层污染，有利于煤层分层压裂革新，能知足排水采气需要，经济可行。
2.2 压裂贪图手艺
    研制成功了煤层气井三维压裂优化贪图软件。该软件填补了国内空白，是国内第一套煤层气井压裂软件，达到国际提高前辈水平。该软件在Windows情况下拓荒，接纳Visualfor　Windows编程，模块化贪图，算法提高前辈靠得住。它首要包含以下7个模子：
    (1)产量动态展望模子
    (2)经济评价模子
    (3)裂痕三维延迟模子
    (4)节制缝高模子
    (5)撑持剂运移分布模子
    (6)温度场模子
    (7)优化贪图模子
    运用该软件，可贪图出最优压裂方案，达到最佳压裂效果。
2.３ 压裂液研制
    压裂液机能的利害直接相干到压裂施工的成败及压后增产效果，凭据煤层特征，研制出了适合煤层的压裂液系列。
    (1)清水：其矿化度与煤层水接近，不危险煤层；
    (2)活性水：对煤层危险稍微；
    (3)低温冻胶压裂液：首要由瓜尔胶、KCL、杀菌剂、外面活性剂、助排剂、交联剂、破胶剂等组成。其手艺指标居国内领先水平，破胶后水化液粘度(20℃，24ｈ)为1.00MPa·s，外面张力＜30mN/m，界面张力＜2mN/m，煤层危险率＜16%。
2.4 撑持剂优选
    煤层日常埋藏较浅，闭合压力低，选用自然石英砂(30MPa下碎裂率＜12%)既可知足撑持裂痕要求，又经济廉价。常用石英砂规格有40～70目粉砂、20～40目中砂和12～20目粗砂。压裂加砂组合体式格局有4种：①粉砂+中砂+粗砂；②粉砂+粗砂；③中砂+粗砂；④粗砂。粉砂加在前置液中，以裁减压裂液滤失落，利于造缝；中砂和粗砂撑持裂痕，改良煤层渗透性；尾注粗砂可提高裂痕进口导流手法；纯挚插手粗砂施工难度年夜，但压裂效果较好，并可避免排采时粉砂返吐堵塞裂痕。石英砂规格及加砂量可由软件模拟确定。
2.５ 压裂施工工艺手艺
    (1)接纳光套管注入压裂，降低管壁摩阻，从而降低施工泵压；
    (2)适合增年夜前置液注入量，以充裕造缝，避免砂堵；
    (3)增年夜泵的注排量，提高压裂液遵守，对薄煤层适合减小泵的注排量，以提防
裂痕高度延迟过高而缩短缝长；
    (4)分段注砂，慢慢提高砂化，增年夜撑持裂痕宽度，提高撑持裂痕导流手法；
    (5)适合裁减顶替液量，确保裂痕进口的高导流手法；
    (6)节制压裂液返排速度，担保裂痕充裕闭合，提防砂粒和煤粉返吐；
    (7)对多煤层井接纳分层压裂革新，提高单煤层革新水平；
    (8)增强裂痕监测，优选压裂施工参数，指导压裂施工；
    (9)选用H-1000型压裂机组及配套培植、车辆，担保知足压裂施工需求。
2.6 酸化预处置责罚工艺手艺
    凭据电测资料、录井资料和室内岩芯执行效果，综合研究确定用何种酸液。在压裂施工之前，对煤层射孔井段进行预处置责罚，从而有用扫除射孔孔眼堵塞，解除近井地带钻井泥浆、固井水泥的污染堵塞，为压裂施工缔造有利前提，并有利于压裂施工完毕后冻胶压裂液彻底返排，提高压裂增产效果。
2.7 裂痕监测工艺手艺
    煤层压裂裂痕方位和若干很多若干尺寸，是指导拟定压裂方案的主要依据，是评价压裂效果的主要手法，对优化井网铺排具有主要意义。选用年夜地电位法(微地震法)测试和井温测试，可测试出压裂裂痕形态、高度、方位和延迟长度，测试成功率100%，效果正确靠得住。微地震法测试对压裂施工进行同步裂痕监测，要求测试井四周必需有三口监测井，年夜地电位法测试要求在压裂液中插手2%～5%KCL，使压裂液与围岩的电阻率差异在30～80倍之间，并须测出压前及压后年夜地电位差。井温测试须测出压裂前后井温曲线，要求在测压前井温基线时，井筒内液体静止48ｈ以上，压后井温曲线应在压后2～6h内测完。
    其余，凭据压裂施工数据和压降数据，也可策画并揣度出动态裂痕若干很多若干尺寸、撑持裂痕若干很多若干尺寸和压裂液遵守。要求测压降时刻为泵注时刻的2.5倍以上。
2.8 压裂效果评价手艺
    (1)注入/压降试井 经过过程求出压裂前后的煤层渗透率、表皮系数、流体产量等参数评价压裂效果；
    (2)出产评价 凭据排采数据评价压裂效果；
    (3)经济评价 评价压裂设施是否经济可行。
3 现场应用
3.1 概况
    煤层压裂革新配套工艺手艺，已在现场进行了试验。应用于15口井33层煤，施工成功率100%，有用率100%，并缔造了多项施工参数全国最高水平；①单井加砂量83.66；②单层加砂量41m3；③加砂强度7.1m3/m；④清水压裂排量7.9m3/min，混砂比17.1%，阶段最高混砂比25.6%。
３.2 实例
    沁水盆地A1井，钻井深450m，煤层埋深320～420m，10m/2层，含气量18m3/ｔ。1997年8月，接纳该配套工艺手艺，用Φ139.7mm套管完井，比重为1.63的G级水泥浆固井，102枪102弹射开X1、X2煤层。酸化预处置责罚后，选用低温冻胶压裂液对X1、X2煤层进行了分层压裂革新，共注入压裂液362m3，加石英砂46.8m3，平均混砂比22%，阶段最高混砂比36.3%。微地震法测试效果注解，X1煤层压裂裂痕为先水平缝后垂直缝，方位为Ｎ顺时针133°，延迟长度103m；X2煤层压裂裂痕为垂直缝，方位为Ｎ顺时针175°，延迟长度79m。压后排采43天。产气量即超出3000m3/d。此刻，该井产气量仍不变在3200m3/d以上，经济效益较着。
４ 结论
    (1)对煤层进行压裂革新，可提高煤层气井产能，经济可行；
    (2)煤层三维压裂优化贪图软件和低温冻胶压裂液填补了国内空白，居国内领先水平；
    (3)煤层压裂革新配套工艺手艺完整、成熟、提高前辈，适宜煤层压裂革新需要，现场应用效果优越，可推广应用。