[發明專利]一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法

有效

• 申請號: 201710443211.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107387053B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 溫慶志;張東曉;牟紹艷
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法，其特征在于，該方法包括步驟如下：

(1)形成復雜縫網的裂縫：

配制轉向壓裂用前置液，泵入地層：壓裂形成復雜縫網的裂縫；

在所述前置液中加入支撐劑形成混合前置液，將其泵入所述復雜縫網的裂縫，砂比為2％～10％；

(2)支撐所述復雜縫網的裂縫：

配制混砂液，將支撐劑和壓裂液在混砂車中均勻混合，泵入地層，以支撐步驟(1)形成的裂縫；所述壓裂液粘度為0～150mPa·s；所述混砂液中砂比為5％～30％；

(3)預測步驟(1)所形成的裂縫走向和裂縫分布形態，并設計所述裂縫轉向位置，計算所需要的暫堵劑用量；

(4)重復步驟(1)，在原裂縫周圍形成二次裂縫：

改變原裂縫起裂方位，在原裂縫周圍產生二級次生新裂縫屬于復雜縫網的一部分；

(5)重復步驟(3)～(4)，在原裂縫周圍形成多級次生裂縫；

(6)配制通道壓裂用基液和纖維混砂液，所述基液粘度20～100mPa·s，纖維混砂液粘度50～200mPa·s；

所述纖維混砂液的砂比為5％～90％，纖維比例1％-20％；

(7)基液的泵注形成一條通道壓裂的大通道主裂縫，在泵注完基液后，向所述大通道主裂縫泵注清水或滑溜水壓裂液，清水壓裂液或滑溜水壓裂液從大通道主裂縫進入復雜裂縫的各級次生裂縫；

(8)支撐劑段塞注入：向大通道主裂縫中交替循環泵入有支撐劑的所述纖維混砂液和無支撐劑的所述基液，實現非均勻脈沖加砂，一條大通道主裂縫的脈沖級數為5-100級；在支撐劑段塞注入時，以恒定比例向有支撐劑的混砂液中加入纖維，形成纖維混砂液；

(9)頂替液注入：向地下壓裂縫中注入頂替液；

(10)重復步驟(7)～(9)n次，形成1～n條大通道主裂縫；

轉向壓裂時，在前置液中加入至少三種不同粒徑的支撐劑，支撐劑粒徑的構成呈階梯狀分布：首先加入100目小粒徑支撐劑，確保微裂縫能被支撐；其次加入80目支撐劑，確保小裂縫能被支撐；最后加入40-70目粒徑支撐劑，確保中、大裂縫也能被支撐，三種支撐劑的總砂比為1％～10％；

同時，為了確定大通道導流能力能滿足復雜縫網的產能需要，由公式

Q_C＝A·Q_Rmax·e^-bt確定大通道導流能力，

其中，Q_C：大通道主裂縫的最小流通液量，方/天；A:產能系數，取1-2；Q_Rmax：儲層的最大產量，方/天；b:時間系數，取0-1；t:時間，天；

根據上述公式，再由達西公式，算出大通道壓裂需要的導流能力，結合支撐劑導流能力的實驗結果，得到大通道主裂縫壓裂的液量、砂量、排量、纖維量、脈沖級數；

與此同時，為了確保壓裂大通道主裂縫時，復雜縫網不受影響，在復雜縫網壓裂施工后期，泵注一定量的水溶性暫堵劑，

水溶性暫堵劑的用量Q_d:

Q_d＝L_f·n 公式(II)

其中，Q_d：暫堵劑用量，kg；L_f:大大通道主裂縫長度,m；n:用量系數，kg/m。

2.如權利要求1所述的一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法，其特征在于，所述步驟(1)中轉向壓裂用前置液為清水壓裂液、滑溜水或者活線性膠壓裂；所述支撐劑的粒徑為40/70目或80/100目。

3.如權利要求1所述的一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述混砂液中壓裂液位清水壓裂液、滑溜水壓裂液、線性膠壓裂液或者胍膠壓裂液。

4.如權利要求1所述的一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述的暫堵劑包括化學顆粒類暫堵劑、聚合物凍膠類暫堵劑、纖維類暫堵劑和可降解暫堵材料。

5.如權利要求1所述的一種大通道主裂縫與復雜縫網協同壓裂的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，確定在原裂縫周圍形成多級次生裂縫的方法：

1)頁巖：進行4-5級次生裂縫壓裂；

2)致密砂巖：進行2-3級次生裂縫壓裂；

3)煤巖：進行2-3級次生裂縫壓裂；

4)中高滲透率砂巖：進行1級次生裂縫壓裂。