[發明專利]一種優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法

有效

• 申請號: 201110450238.0
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102562024A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 池曉明;張冕;劉歡;楊燕;宋孝丹;郭艷萍;袁冬蕊;高紅平;侯東紅
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及油田采油的一種工藝方法，是用于井下作業中常規壓裂加砂程序優化的一種方法，特別是一種優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法。

背景技術

水力壓裂是油氣水井的增產增注措施，但是，直至今天各油田壓裂設計仍不分地層條件，千篇一律的采用常規的“經驗式”泵注程序，即每口井前期泵注混砂濃度及延續時間基本相同，泵注中期混砂濃度有所區別，然而后期含砂濃度又趨于相同的方式進行泵注加砂。評價壓裂工藝是否到位的重要參數是裂縫半長和導流能力，通過近年來測試資料與壓裂資料裂縫半長的對比，發現測試資料計算的裂縫半長普遍偏低，分析認為由于該泵注程序導致壓裂支撐劑進入地層后不是均勻分布，而是分段分布，呈糖葫蘆狀，壓裂后地層閉合為多個互不干擾的填砂裂縫，只有近井地帶的裂縫能夠起到導流作用。實踐證明該泵注程序越來越不適應油田生產的客觀要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法，改變了以往單純的依據施工經驗的泵注方法，采用不同階段砂液比上提速度不同均勻鋪置濃度加砂程序，確保泵注安全的前提下提高了壓裂設計的有效性和儲層的改造程度。

本發明的技術方案是，提供一種優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法，它通過先加入前置液，隨后不間斷的加入混砂液實現，其特征是：按照如下的步驟進行：

步驟一，確定液體效率η，根據區塊的底層情況選擇合適的液體，并確定其液體效率η，液體效率η小于50%屬于低液體效率，液體效率η大于50%屬于高液體效率；

步驟二，確定前置液量ν，根據步驟一中確定的液體效率η，利用公式一和公式二計算出前置液量ν，公式如下，

??????????????????????????????????????????????????????………（公式一）????????????????……（公式二）

步驟三，確定加砂梯度，根據步驟一中確定的液體效率η和步驟二中確定的前置液量ν，設計加砂梯度，加砂的梯度具有前期砂液比上提速度較快，后期減緩的特點；

步驟四，進行均勻鋪置濃度泵注程序，先加入前置液，前置液量ν由步驟二確定，隨后根據步驟三設計的加砂梯度，不間斷的加入混砂液。

所述的步驟一中液體效率η的確定可以通過區塊小型壓裂測試結果或水力裂縫監測解釋報告確定，還可以是通過區塊曾進行過壓裂施工，對施工數據進行水力裂縫的模擬計算，由計算結果得出泵注結束時的最大用液效率。

所述的步驟四中的泵注程序，排量與液體效果保持相關，因在其他條件相同時，提高排量相當于提高液體效率。

本發明的特點是通過在壓裂的過程中通過對液體效率的現場分析診斷，根據不同的液體效率，合理匹配壓裂施工參數，改變了以往單純的依據施工經驗的泵注方法，使壓裂砂進入地層后能均勻鋪置，采用不同階段砂液比上提速度不同均勻鋪置濃度加砂程序，確定了各段裂縫填砂所應具有的砂濃，使壓裂支撐劑進入地層后能均勻鋪置，從而在確保泵注安全的前提下提高了壓裂設計的有效性和儲層的改造程度。

附圖說明

下面將結合實施例對本發明作進一步的說明：

圖1是交聯胍膠的小型測試壓裂結果圖；

圖2是設計加砂梯度曲線圖；

圖3是實際加砂梯度曲線圖；

圖4是凈壓力擬合圖；

圖5是支撐劑鋪置圖；

圖6是現有“經驗式”泵注程序的加砂過程分析圖；

圖7是優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法的加砂過程分析圖。

具體實施方式

一種優化均勻鋪置濃度的壓裂設計方法，以加注交聯胍膠液體為例，按照如下四個步驟進行實施。

如圖1所示，步驟一，通過交聯胍膠的小型測試壓裂確定液體效率η，應用軟件對交聯胍膠階測試壓裂分析得出交聯胍膠液體效率η為24.5%，屬于低液體效率。

步驟二，根據步驟一中得到的膠液體效率η為24.5%，將η帶入公式一和公式二中，

?????????????????????…………………………………（公式一）

??????????????????????…………………………………（公式二）

計算得出前置液量ν為85m³，測試壓裂解釋滲透率為1.1×10^-3μm²。