本技术提出了一种基于水压调控的水力超声复合致裂煤层卸压增透方法,在初期采用“低压保压超声激励软化卸压”工艺,在低水压和超声激励作用下对煤储层进行增湿强润,软化卸压;在中期基于泵压变化,自适应交替进行“高压增压水力超声复合致裂”工艺和“低压保压超声激励软化卸压”工艺,对煤储层结构进行物理改造,丰富孔裂隙网络,致裂增渗;在后期采用“低压保压水力超声循环激励解堵增渗”工艺,疏通压裂后煤储层中的孔裂隙通道,解桥堵、促解吸、增渗流。本发明在超声复合水力压裂的不同阶段,配合自适应水压调控,充分发挥超声激励技术和水力压裂技术各自的独有优势,可显著优化水力超声复合致裂工艺,提高煤储层卸压增透效果。
背景技术
常用的煤层增透手段包括水力压裂、超声波激励等技术,但这些方法都存在一定的局限性。常规的水力压裂技术在煤体裂纹的起裂位置和扩展方向上常常具有不确定性,同时,在煤层内形成的裂缝数量往往较少、缝网结构也较为单一;超声波在激励原始煤体过程中,声强随着距离增大而逐渐衰减,影响半径有限。
尽管当前也采用了超声协同水力压裂强化煤层气的开采方法,但尚未能充分地发挥出水力压裂和超声波激励两种技术的独特优势。比如CN202111125683.X披露了一种超声波场强化煤层压裂及抽采效果的方法,其在水力压裂施工结束后,利用超声波场激励目标煤层进一步增加煤层透气性,强化压裂效果;又比如CN202010560544.9披露了一种煤矿井下超声激励辅助水力压裂卸压增透方法,其在实施水力压裂前,利用超声激励作用改变煤储层孔裂隙结构,辅助实现水力压裂的相对均匀压裂。
前述专利公开的超声协同水力压裂强化煤层气开采方法中,只是将超声波激励技术与水力压裂技术进行了简单的工艺先后组合排序实施或叠加使用,未能充分考虑水力压裂和超声波激励两种技术的独特优势和环境水压在各阶段所发挥的作用,这在一定程度上限制了超声协同水力压裂强化煤层气开采方法的影响范围和作用效果,因此有必要进行改进。
实现思路