[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310279118.8
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103306659A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫慶志;羅明良;劉鋒;胡藍(lán)霄;金曉春;劉南君;李海鵬;李猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝，屬于油氣田開發(fā)研究的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國低滲透、特低滲透、非常規(guī)（如煤層氣、頁巖氣、致密砂巖油氣）油氣藏分布廣泛，儲量巨大，大多數(shù)低滲透油氣藏不進(jìn)行儲層增產(chǎn)改造難于獲得經(jīng)濟(jì)油氣，在油田的各種增產(chǎn)措施當(dāng)中，水力壓裂是一項(xiàng)常用、有效的方法。在水力壓裂中，能否形成較高的裂縫導(dǎo)流能力是水力壓裂作業(yè)的關(guān)鍵，所以，支撐劑在裂縫中的鋪置的情況對作業(yè)的成功起著至關(guān)重要的作用。

目前國內(nèi)油田現(xiàn)場壓裂中，其支撐劑在裂縫內(nèi)主要有兩種的注入形式：一是施工過程中對一種規(guī)格的支撐劑連續(xù)注入地層裂縫中；二是將不同粒徑的支撐劑分段注入裂縫當(dāng)中。這些注入方式主要是通過支撐劑的充填層來提高裂縫的導(dǎo)流能力的，這種方式是可以提高裂縫導(dǎo)流能力，但是由于壓裂液破膠殘?jiān)⒅蝿┢扑轭w粒等都會堵塞孔道，還有支撐劑的嵌入等造成了裂縫內(nèi)部污染，都會使裂縫的導(dǎo)流能力大大降低，壓后試井測得的裂縫滲透率常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)室測得的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明概述：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝，包括以下步驟：1、判斷目標(biāo)儲層的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)是否適合本發(fā)明壓裂工藝；2、判斷目標(biāo)井完井射孔是否適合本發(fā)明壓裂工藝，若不適合則需要改變井底的射孔方案；3、壓裂前對相關(guān)壓裂材料的選取；4、對目標(biāo)井使用本發(fā)明壓裂工藝獨(dú)特的泵注程序進(jìn)行壓裂。上述該壓裂工藝是在地層中形成一個個的“支撐劑支柱”，地層裂縫的導(dǎo)流能力不是依靠支撐劑的充填層來提高的，而是通過“支撐劑支柱”之間的通道讓油氣通過，這些開放的流動通道顯著的增加了導(dǎo)流能力，現(xiàn)有常規(guī)壓裂工藝導(dǎo)流能力一般不超過200μm²·cm，而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝，比常規(guī)壓裂工藝導(dǎo)流能力高1-3個數(shù)量級，本發(fā)明減少裂縫內(nèi)的壓力降，有助于提高排液能力，增加了有效裂縫半長，從而提高產(chǎn)量。

技術(shù)術(shù)語解釋：

1.楊氏模量(Young′s?modulus)：是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL；F/S叫應(yīng)力，其物理意義是金屬數(shù)單位截面積所受到的力；ΔL/L叫應(yīng)變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應(yīng)的伸長量。應(yīng)力與應(yīng)變的比叫彈性模量：即。ΔL是微小變化量。

2.閉合壓力：系指泵注停止后，作用在裂縫壁面上使裂縫似閉未閉的力。可用下式計算：裂縫閉合壓力=瞬時關(guān)井（井口）壓力+井筒液柱壓力-油層壓力。裂縫閉合壓力的大小與最小水平應(yīng)力有關(guān)，它是影響裂縫導(dǎo)流能力的重要因素。

發(fā)明詳述

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝，本發(fā)明所述的壓裂工藝適用于具有以下地質(zhì)學(xué)參數(shù)的目標(biāo)儲層：選取楊氏模量與閉合壓力之間的比率≥350；本發(fā)明此處設(shè)計的原理、優(yōu)點(diǎn)在于：楊氏模量與閉合壓力之間的比率對于本發(fā)明的壓裂工藝來說是一個非常重要參數(shù)，原因在于在楊氏模量低的地層在高的閉合壓力可能會導(dǎo)致支撐劑團(tuán)塊周圍的地層坍塌，從而形成窄點(diǎn)降低裂縫導(dǎo)流能力；為了維持地層中超高導(dǎo)流能力的裂縫，一般要求楊氏模量與閉合壓力的比率超過350；但是當(dāng)比率超過500時，認(rèn)為對于實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力壓裂工藝具有更好的地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)；比率為350-500認(rèn)為地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)一般；而比率低于350的地區(qū)，認(rèn)為地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)差，要實(shí)施超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝的話需要進(jìn)行細(xì)致的研究和精細(xì)的設(shè)計。所以，當(dāng)擬選取某地層為目標(biāo)儲層時，首先以此為準(zhǔn)則，判斷此儲層是否適合本發(fā)明的壓裂工藝，如不適合，則不能勉強(qiáng)進(jìn)行本發(fā)明的壓裂工藝；

本發(fā)明所述實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)流能力的壓裂工藝，包括步驟如下：

（1）設(shè)定目標(biāo)井底的射孔排布：