[發明專利]一種提高超臨界二氧化碳干法壓裂效果的優化設計方法

有效

• 申請號: 201711164286.7
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108009670B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 杜林麟;張斌
• 申請（專利權）人: 東方寶麟科技發展（北京）有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

1.一種提高超臨界二氧化碳干法壓裂效果的優化設計方法，其包括以下步驟：

步驟一：根據施工井的井況條件及該施工井所屬儲層的地質參數分析情況，進行施工井可壓性評價；

步驟二：根據目標儲層非均質性特點，以深度溝通地質甜點為目標，并結合鉆井取芯錄井、綜合測井解釋資料，選擇儲層油氣顯示及可壓性好的井段作為射孔位置；

步驟三：根據目標儲層孔滲特性確定射孔參數，并根據所確定的射孔參數選擇合適的射孔槍型號；

步驟四：模擬優化超臨界二氧化碳干法加砂壓裂所涉及的關鍵技術參數；

步驟五：評價CO₂壓裂液的增粘、降阻性能，優化CO₂壓裂液配方；

步驟六：根據超臨界CO₂壓裂支撐裂縫導流能力優化過程，其結果及步驟四中得到的關鍵技術參數，并結合施工井儲層閉合應力情況，選擇超低密度陶粒支撐劑的類型和組合；

步驟七：計算得到CO₂相態變化規律，并分析液態CO₂、超臨界CO₂、氣態CO₂相態轉化時機，進而確定超臨界CO₂干法加砂壓裂的注入工藝和參數；

步驟八：設計制定壓裂施工泵注程序，并按照所述壓裂施工泵注程序模擬壓裂施工曲線及裂縫剖面，以模擬最終優化后壓裂裂縫參數結果，確定合適的前置液量及加砂模式；

步驟九：模擬停泵關井后不同時間段內CO₂的擴散速率、擴散范圍和飽和狀態，完成對施工井進行關井CO₂擴散時間優化，以確定最優關井時間；

步驟十：評估超臨界CO₂干法加砂壓裂的壓裂效果，以指導壓裂工藝參數的調整和優化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，施工井的井況條件包括施工井井身結構、固井質量、鉆遇儲層、測井數據所示井況條件；

地質參數分析包括施工井所屬儲層巖性礦物特征、儲集物性特征、烴源及含油性特征，地應力及巖石力學的地質參數分析。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，儲層油氣顯示及可壓性好的井段為有機碳含量高，GR曲線值低、電阻中高、密度低、聲波時差高、脆性指數高、粘土含量低及固井質量好的井段。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，所述射孔參數包括射孔方式、相位角、射孔孔密、射孔孔徑、射孔簇數及射孔穿深。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟四中，超臨界二氧化碳干法加砂壓裂所涉及的關鍵技術參數包括裂縫半縫長、施工排量、施工液量、施工砂量、前置液比例及CO₂壓裂液粘度。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟五中，以100％液態CO₂的總重量為100％計，所述壓裂液配方包括1.0-3.0wt％的CO₂增粘減阻劑、1.0-3.0wt％的交聯劑及100％液態CO₂。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟六中，超低密度陶粒包括30/50目、40/70目及70/140目的陶粒。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟七中，計算得到CO₂相態變化規律，包括：根據包括儲層溫度、施工壓力、施工排量、井筒容積在內的參數計算得到CO₂相態變化規律。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟八中，設計制定壓裂施工泵注程序，包括根據施工排量、液態CO₂用量、超低密度陶粒用量和CO₂增粘減阻劑用量，設計制定壓裂施工泵注程序。