[發(fā)明專利]一種水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410192947.7
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103953323A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇明;尹慶;趙金洲;張烈輝;李暉;付永強(qiáng);申峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝，依次包括下列步驟：

(1)根據(jù)現(xiàn)場資料，計(jì)算由主裂縫及相鄰裂縫導(dǎo)致的應(yīng)力差值；

(2)根據(jù)主裂縫及相鄰裂縫導(dǎo)致的應(yīng)力差值，計(jì)算裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向所需的壓力；

(3)根據(jù)裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向所需的壓力，確定暫堵劑的強(qiáng)度，并計(jì)算對應(yīng)的施工排量；

(4)根據(jù)上述設(shè)計(jì)參數(shù)，對儲層同時應(yīng)用分段多簇壓裂和脈沖式暫堵增壓技術(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝，其特征在于，所述步驟(1)中計(jì)算由主裂縫及相鄰裂縫導(dǎo)致的應(yīng)力差值，包括：

1)根據(jù)測井獲得的巖石泊松比、現(xiàn)場施工凈壓力以及儲層高度，通過下式計(jì)算主裂縫誘導(dǎo)產(chǎn)生的應(yīng)力差值Δσ_{誘導(dǎo)1}：

式中：

p_net——現(xiàn)場施工凈壓力，MPa，

c——c＝h/2，h為儲層高度，m，

ν——泊松比，無量綱；

2)根據(jù)現(xiàn)場分段多簇壓裂設(shè)計(jì)的裂縫間距，通過下式計(jì)算鄰近裂縫誘導(dǎo)產(chǎn)生的應(yīng)力差值Δσ_{誘導(dǎo)2}：

式中：

s——裂縫間距，m。

3.如權(quán)利要求1所述的水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝，其特征在于，所述步驟(2)計(jì)算裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向所需的壓力為：

式中：

p——裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向所需的壓力，MPa，

σ_t——巖石的拉伸應(yīng)力強(qiáng)度，MPa，

σ_H0——初始最大水平主應(yīng)力，MPa，

σ_h0——初始最小水平主應(yīng)力，MPa，

Δσ_{誘導(dǎo)1}——主裂縫誘導(dǎo)產(chǎn)生的應(yīng)力差值，MPa，

Δσ_{誘導(dǎo)2}——鄰近裂縫誘導(dǎo)產(chǎn)生的應(yīng)力差值，MPa。

4.如權(quán)利要求1所述的水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝，其特征在于，所述步驟(3)確定暫堵劑的強(qiáng)度，并計(jì)算對應(yīng)的施工排量，包括：

1)暫堵劑的強(qiáng)度為裂縫轉(zhuǎn)向壓力的1.1～1.4倍；

2)通過下式計(jì)算暫堵后使裂縫轉(zhuǎn)向的施工排量：

Q=π256pwmax3HμL(1-xL)-1/4]]>

其中：wmax=2.52[(1-v)QμLG]1/4]]>

式中：

Q——施工排量，m³/s，

μ——液體粘度，mPa.s，

L——裂縫半長，m，

x——距裂縫端部距離，m，一般取0，

G——剪切模量，GPa，

H——裂縫高度，m，

ν——泊松比，無量綱，

p——裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向所需的壓力，MPa，

w_max——最大縫寬，mm。

5.如權(quán)利要求1所述的水平井產(chǎn)生縫網(wǎng)的水力壓裂工藝，其特征在于，所述步驟(4)中對儲層同時應(yīng)用分段多簇壓裂和脈沖式暫堵增壓技術(shù)，包括：按現(xiàn)場設(shè)計(jì)的裂縫間距s射孔，先在同一段內(nèi)壓裂2條人工裂縫產(chǎn)生鄰近裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力Δσ_{誘導(dǎo)2}，隨后壓裂第3條裂縫時注入前置液壓開主裂縫，產(chǎn)生主裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力Δσ_{誘導(dǎo)1}；再泵入攜砂液，在泵入攜砂液的過程中按兩分鐘一次的頻率混合泵入暫堵劑，實(shí)現(xiàn)主裂縫與分支裂縫的多次轉(zhuǎn)向，形成復(fù)雜縫網(wǎng)。