[發明專利]一種頁巖氣儲層立體式壓裂方法

在審

• 申請號: 201610684580.X
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN107762469A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 郭強
• 申請（專利權）人: 郭強
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油天然氣開發領域，具體地說涉及一種頁巖氣儲層立體式壓裂方法。

背景技術

頁巖氣是一種以游離氣和吸附氣為主，儲存于低孔、低滲、富含有機質頁巖氣儲層中的非常規天然氣資源。要實現頁巖氣的工業開采，一方面要求大量吸附氣從基質和礦物顆粒表面解吸為游離氣；另一方面必須使儲層具有足夠的滲透能力，以便解吸出的氣體能夠流入井筒。這兩方面因素使得頁巖氣儲層改造時的理念與傳統觀點完全不同——不僅僅是在儲層中形成具有足夠長度和導流能力的平面裂縫，而是要對儲層在長、寬、高三個方向進行“立體式改造”，將儲層“打碎”，形成復雜裂縫網絡，增大裂縫壁面與儲層基質的接觸面積，縮短油氣從任意方向基質向裂縫的滲流距離，極大地提高儲層整體滲透率，從而實現頁巖氣的工業化開采。

現有的頁巖氣儲層壓裂方法主要分為同步壓裂和交替壓裂兩種。同步壓裂是指對2口或2口 以上的配對井同時進行壓裂，以利用井間連通優勢增大工作區裂縫網絡形成的程度和強度。然而同步壓裂時兩井中同時延伸的兩條裂縫，只能在裂縫尖端附近區域產生應力干擾，其干擾作用范圍相對有限，增產改造體積較小；此外，同步壓裂設計必須使兩條裂縫尖端距離足夠近，才能在其附近產生應力擾動，導致井間竄流風險增大。其次，交替壓裂是在水平井多段壓裂過程中，將壓裂主縫和分支縫與誘導應力松弛縫相連通的壓裂方式，但是該方式需要下入特殊的井下作業工具，且很容易使井筒附近應力發生反轉，導致縱向裂縫的形成，導致油氣井砂堵的可能性增大。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明提出了一種頁巖氣儲層立體式壓裂方、法，以便增大頁巖氣儲層的壓裂改造體積、形成更大范圍的復雜裂縫網絡，同時降低油氣井砂堵的風險。

本發明通過下述技術方案實現：

一種頁巖氣儲層立體式壓裂方法，在某一頁巖氣開發區塊內，選取水平段相鄰的兩口水平井，同時下入壓裂工具，實施以下步驟：（a）在第一口水平井趾端進行第一次壓裂，待第一次壓裂結束后，將壓裂工具向水平井根端移動至預定位置，進行第二次壓裂；（b）待第二次壓裂結束后，在第二口水平井井筒上，在第一口水平井已經形成的兩條壓裂帶之間，進行第三次壓裂；（c）待第三次壓裂結束后，將第一口水平井的壓裂工具再次向水平井根端移動至預定位置，進行第四次壓裂；（d）待第四次壓裂結束后，將第二口水平井的壓裂工具再次向水平井根端移動至第二次和第四次壓裂形成的壓裂帶之間，進行第五次壓裂；（e）按照步驟（c）~（d）的方式，在第一口水平井和第二口水平井之間交替進行壓裂，直至完成兩口井的水平段壓裂施工。本發明所提出的一種頁巖氣儲層立體式壓裂方法，在同一頁巖氣開發層位內選取兩口水平段相鄰的水平井，即所選取的兩口水平井的水平段相對距離較近，且朝相同或相近的方位水平延伸。在兩口井內均下入壓裂工具，在第一口水平井趾端進行第一次壓裂，待第一次壓裂結束后，將壓裂工具向水平井根端移動至預定位置，進行第二次壓裂；之后在第二口水平井井筒上，在第一口水平井已經形成的兩條壓裂帶之間，進行第三次壓裂；之后依次在第一口水平井、第二口水平井之間交替進行壓裂。在第一口水平井上的壓裂位置逐漸向水平井根端移動；在第二口水平井上的壓裂位置，則始終位于第一口水平井最后兩次壓裂形成的壓裂帶之間的某處。相較于現有的同步壓裂和交替壓裂方法，本發明所提出的頁巖氣儲層立體式壓裂方法具有如下優點：（1）現有的同步壓裂產生的應力干擾僅局限于裂縫尖端附近區域，而本發明中的方法由于第二口井中產生的裂縫位于第一口井產生的兩條裂縫之間，具有更大的應力干擾作用，進而容易形成更大范圍的復雜裂縫網絡，儲層改造體積更大；（2）現有的交替壓裂方法，其主裂縫寬度和長度受應力干擾的影響大，存在砂堵風險高和導流能力不穩定等缺點，而采用本發明所述的壓裂方法，其產生的主裂縫寬度受應力干擾影響小，導流能力高，砂堵幾率?。唬?）本發明所述的壓裂方法，由于兩井延伸裂縫相交疊加部分與井筒有一定距離，降低了井筒附近應力反轉的可能性，避免了在井筒附近形成縱向裂縫，增加了遠場裂縫網絡的復雜性；（4）本發明所述的壓裂方法操作簡便、無需下入特殊井下工具，減輕了操作人員作業負擔，節省了壓裂施工時間。