溶解巖石建造納米孔縫的清潔溶解壓裂液CFs配制方法
【專利說明】
[0001]
技術領域：
[0002] 本發(fā)明屬于地下能源開發(fā)增儲增產(chǎn)儲層改造中壓裂使用的壓裂液，特別提供溶解 巖石建造納米孔縫的清潔溶解壓裂液CFs配制方法。
[0003] 注：溶解是指溶質(zhì)分散于溶劑中成為溶液的物理過程。溶解不是化學反應，不會生 成新物質(zhì)。 技術背景：
[0004] 現(xiàn)有的石油地質(zhì)是以滲流為基礎的石油地質(zhì)，現(xiàn)有的石油工程是以滲流為基礎的 石油工程。儲量審核是以孔隙度下限為基礎，只在大于孔隙度下限的儲層才計算儲量。即是 說，現(xiàn)有的石油地質(zhì)和現(xiàn)有的石油工程都只考慮大于孔隙度下限、可以滲流的儲層?，F(xiàn)有已 開發(fā)的油氣藏都是儲量豐度很高可以滲流的儲層。對于孔隙度下限以下的納米級孔縫中， 以吸附態(tài)富集在納米孔縫中難以滲流的巨量吸附氣、吸附油，國內(nèi)外都沒有考慮生產(chǎn)。儲層 的概念由可滲流儲量豐度高的薄層轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓾B流儲量豐度高的薄層和吸附氣、吸附油含量 商的厚層。
[0005] 美國等國家已成功工業(yè)化開采煤層氣、頁巖氣。美國等國家的煤層氣氣藏、頁巖氣 氣藏都是過飽和的，即孔隙、裂縫發(fā)育，孔隙、裂縫中的游離氣儲量高，生產(chǎn)的主要是孔隙、 裂縫中的游離氣。75 %是游離氣，25 %是吸附氣。
[0006] 中國的煤層氣氣藏、頁巖氣氣藏基本上都是欠飽和的，即孔隙、裂縫不發(fā)育，孔隙、 裂縫中的游離氣幾乎沒有，95%是吸附氣。
[0007] 國內(nèi)外還沒有真正的吸附氣開發(fā)理論和方法。
[0008] 頁巖油實際是吸附油。新疆塔里木盆地整個八道灣組200米厚都富集頁巖油。淺 層的油砂也富集吸附油。稠油儲層的基巖中也富集吸附油。
[0009] 吸附氣、吸附油儲量極其巨大。巖石越致密，吸附氣、吸附油的含量越大。已開發(fā) 的油氣藏的致密基巖中，吸附氣、吸附油的含量也是異常大。清潔溶解壓裂液CFs作為吸附 氣、吸附油等油氣藏壓裂的前置液，建造、溝通、擴大納米孔縫作為進一步壓裂造縫的先導 孔縫，為進一步進行酸化壓裂、加砂壓裂建造納米級、微米級、毫米級、厘米級網(wǎng)狀裂縫創(chuàng)造 了基礎，真正使煤層氣、頁巖氣等儲量異常巨大的吸附氣、吸附油工業(yè)化生產(chǎn)。
[0010] 地下深于3000米的干熱巖熱能發(fā)電潛力巨大。國內(nèi)外都極其高度關注干熱巖熱 能發(fā)電，美國、加拿大等國際發(fā)達國家都已經(jīng)長期投入巨資開發(fā)干熱巖熱能發(fā)電，至今尚未 實現(xiàn)工業(yè)化開采。采用清潔溶解壓裂液CFs壓裂，溶解干熱巖（主要是花崗巖）形成納米、 微米孔縫，建造納米級先導縫，為進一步進行酸化壓裂、加砂壓裂造建納米級、微米級、毫米 級、厘米級網(wǎng)狀裂縫，建造干熱巖人工儲流層，長期持久開發(fā)干熱巖熱能發(fā)電。地球任意處 都可以利用干熱巖熱能發(fā)電。
[0011] 現(xiàn)有的酸化液反應速度特別快，有效作用距離極短，且易形成砂堵?，F(xiàn)有的壓裂液 很難壓破超致密、高水敏、高破裂壓力的儲層。即使壓破儲層也只能壓破儲層造建單一縫， 會污染儲層。國內(nèi)外目前還沒有通過溶解巖石形成孔縫的壓裂液。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種無酸溶解巖石，建造、溝通、擴大納米孔縫的清潔溶解壓 裂液CFs配制方法。清潔溶解壓裂液CFs可以提高有效作用距離，使注入流體經(jīng)過的區(qū)域 都能溶解建造、溝通、擴大納米孔縫。清潔溶解壓裂液CFs的作用是形成先導的納米引導孔 縫，為后續(xù)壓裂形成納米、微米、毫米等多級網(wǎng)絡裂縫奠定很好的基礎，真正實現(xiàn)提高吸附 氣、吸附油的解吸速度，同時增加儲量、增加產(chǎn)量。清潔溶解壓裂液CFs還可以在地球任意 處實現(xiàn)開發(fā)利用干熱巖熱能發(fā)電。通過注入清潔溶解壓裂液CFs，建造、擴大納米孔縫，提高 吸附氣、吸附油解吸速度，實現(xiàn)吸附氣、吸附油的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0013] 創(chuàng)新性：
[0014] 清潔溶解壓裂液CFs是以建造、溝通、擴大納米孔縫，提高解吸速度為基礎。清潔 溶解壓裂液CFs將以滲流為基礎的滲流石油工程改變?yōu)橐越馕鼮榛A的解吸石油工程。
[0015] 清潔溶解壓裂液CFs屬于國際創(chuàng)新，達到國際領先水平。
[0016] 清潔溶解壓裂液CFs是發(fā)明者智慧納米壓裂、智慧納米采油系列發(fā)明的第一個發(fā) 明。
[0017] 實用性：
[0018] 地球任意處地下都有巨厚的超致密巖石，超致密巖石都有吸附氣。超致密砂巖油 氣藏、超致密碳酸鹽巖油氣藏中都有大量的吸附氣、吸附油?，F(xiàn)有已開采的中高滲油氣藏的 致密基質(zhì)中仍有大量的吸附氣、吸附油。開發(fā)干熱巖熱能和地下吸附氣、吸附油，清潔溶解 壓裂液CFs需求量大、市場大、需求時間具有持久性。清潔溶解壓裂液CFs的經(jīng)濟效益、社 會效益都是難以估量的。第一，清潔溶解壓裂液CFs可以使全世界各地的豐富地下能源都 能工業(yè)化開采，能源戰(zhàn)爭會逐步減少，能源戰(zhàn)爭的災難也會逐步減少。第二，中國的能源完 全可以快速自產(chǎn)自足，突破對中國石油的國際封鎖，中國改革的速度會大步加快。第三，吸 附氣、吸附油的開發(fā)不但可以解決大量的就業(yè)，更重要地是保證全國各行各業(yè)高速增長的 能源需求，并為國家創(chuàng)造大量經(jīng)濟收入。
[0019] 清潔溶解壓裂液CFs具有廣泛的實用性，可以大批量組織生產(chǎn)。
[0020] 注：基巖是指儲層巖石骨架的礦物巖石。
[0021] 特色：
[0022] 針對不同的巖石及膠結(jié)物、充填物，按照配制清潔溶解壓裂液CFs的總原則和總 目標，選擇不同的溶劑及成分，更有效地降阻造孔造縫。1%清潔溶解壓裂液CFs經(jīng)混砂車、 配液車或大排量泵循環(huán)20分鐘后的優(yōu)點：
[0023] 1.清潔溶解壓裂液CFs無酸溶解孔縫中的膠結(jié)物和孔縫壁面，建造、溝通、擴大納 米孔縫。
[0024] 2.對高嶺土的溶解度大于2%，鈉膨潤土的溶解度大于2%，伊利石的溶解度大于 2 %，綠泥石的溶解度大于2 %，石英的溶解度大于2 %，方解石的溶解度大于2 %，白云石的 溶解度大于2 %，長石的溶解度大于2 %，礫巖的溶解度大于2 %，砂巖的溶解度大于2 %，粉 砂巖的溶解度大于2%，砂質(zhì)泥巖的溶解度大于2%，煤粉的溶解度大于2%，.花崗巖的溶 解度大于2%，......
[0025] 3.對鈉膨潤土的防膨率70 %~200 %。
[0026] 4.進行巖心驅(qū)替降阻率：15%~70%。滲透率增加20%~200%。滲透率損失率 為負值。
[0027] 5.水敏指數(shù)為負值，水敏指數(shù)-0. 01~-10,適合于強水敏儲層。
[0028] 6.使壓裂施工破裂壓力下降10 %~40%，壓裂施工壓力下降20 %~50%，平均施 工壓力下降8MPa~I5MPa。
[0029] 7.濾失系數(shù)大于lm/min1/2。
[0030] 8·ΡΗ:5 ~7。
[0031] 9.該清潔溶解壓裂液CFs易于低溫溶解。根據(jù)施工地的氣候，可配制清潔溶解壓 裂液CFs的凝固點低于施工地的溫度。
[0032] 10.符合環(huán)保要求。
[0033] 清潔溶解壓裂液CFs可以用于煤層氣井，超致密砂巖、頁巖油氣水、花崗巖、碳酸 鹽巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖油氣水井，如表1。
[0034] 表1清潔溶解壓裂液CFs的型號和特點
[0035]
【主權(quán)項】
1. 溶解巖石建造納米孔縫的清潔溶解壓裂液CFs配制方法，其特征在于其原理是遠距 離無酸溶解巖石孔縫中膠結(jié)物、充填物和壁面，首先建造納米孔縫，在建造納米孔縫的基礎 上，建造微米孔縫、毫米孔縫，形成多級體積網(wǎng)絡孔縫。配制清潔溶解壓裂液CFs的基本配 料（簡稱清潔溶解壓裂液CFs基料）有：烴、鹵代烴、醇、酚、醚、酮、酯、含氮化合物、含硫化 合物、多官能團、表面活性劑等相對分子質(zhì)量小于500且易溶于水的溶劑。其特征在于配方 成分和用量按照配制清潔溶解壓裂液CFs的總原則和總目標，隨巖性成分、地層溫度、地層 壓力、施工條件變化，具有相對性。其特征在于配方的性能有：溶解粘土礦物（高嶺石、鈉膨 潤土、伊利石、綠泥石）、石英、方解石、白云石、長石、礫巖、砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、煤粉、花 U-I Λ-Λ- U-I ~7~^ 丙石*寸石*七。
2. 按照權(quán)利要求1所述的配制方法，其特征在于配制清潔溶解壓裂液CFs的總原則是 以巖石礦物成分和基料的水溶性為基礎，以巖石溶解率最大、溶劑殘渣量最小，巖層破裂壓 力和壓裂施工壓力下降最大配制清潔溶解壓裂液CFs。1 %清潔溶解壓裂液CFs經(jīng)混砂車、 配液車或大排量泵循環(huán)20分鐘后，配制的總目標為：巖石溶解率大于1 %，溶劑殘渣量Omg/ L~200mg/L，納米孔縫擴大10 %~100 %，滲透率增加100 %~300 %，破裂壓力降低8 %~ 20%，壓裂施工壓力降低10 %~60%，驅(qū)替壓力降阻率10 %~