[發明專利]一種雙縫系統的自支撐酸壓方法

有效

• 申請號: 201711361165.1
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN109931045B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 蔣廷學;吳春方;曾義金;劉建坤;劉紅磊;周林波;侯磊;吳峙穎
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27;E21B43/267
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛

本發明公開了一種雙縫系統的自支撐酸壓方法。包括：高黏度壓裂液造主裂縫施工；低黏度壓裂液攜帶超低密度支撐劑施工；低黏度壓裂液造支縫施工；高黏度壓裂液充填主裂縫及支縫施工；變黏度酸液變排量黏滯指進酸壓施工。本發明采用不同粘度壓裂液和酸液的組合注入，在主裂縫中形成巖石的自支撐，提高裂縫的導流能力，同時在主裂縫巖石自支撐的基礎上，進一步形成支縫的自支撐，提高支縫的導流能力，充分利用支縫，擴大裂縫改造體積。大幅度提高酸壓后產量及有效期，從而實現碳酸鹽巖儲層的經濟有效開發。

技術領域

本發明涉及碳酸鹽巖儲層改造技術領域，進一步地說，是涉及一種雙縫系統的自支撐酸壓方法。

背景技術

目前，碳酸鹽巖儲層主要采用常規的酸壓技術，工藝注入模式主要采用前置液酸壓、多級交替注入閉合裂縫酸化等，液體主要采用常規鹽酸或土酸、膠凝酸、乳化酸及地面交聯酸等，上述酸壓工藝及液體在碳酸鹽巖儲層改造中發揮了至關重要的作用，但所形成的酸蝕裂縫縫長短、導流能力低且遞減快成為制約碳酸鹽巖高效開發的問題，尤其當碳酸鹽巖儲層垂深達5000m以上時，問題就更為嚴重，由此導致的壓后產量低和遞減快，成為碳酸鹽巖實現經濟高效開發需解決的一大難題。

上述酸壓技術都是酸液與裂縫面積上的碳酸鹽巖發生酸巖反應，由于巖石的非均質性，有的地方刻蝕效果好，有的地方刻蝕效果差，最終形成具有一定導流能力的酸蝕裂縫通道。但在高閉合應力條件下，上述酸蝕裂縫的支撐架構都相對脆弱，容易垮塌，為此發展了巖石自支撐酸壓技術，極大提高了高閉合應力條件下的裂縫支撐穩定性，導流能力也大幅度提高。所謂巖石自支撐酸壓技術，就是利用裂縫壁面保護劑或采用低黏酸液在已造完縫的高黏壓裂液中黏滯指進效應等方法，實現裂縫面上有較大面積的未有酸巖刻蝕反應的區域，這些區域由于未受酸巖刻蝕影響，因此，巖石強度可保持原始狀態，在高閉合應力條件下，裂縫的穩定性仍保持得相當好，即裂縫導流能力遞減變慢。只要上述未刻蝕的裂縫總面積較大，且其分布相對均勻，則整個裂縫面在高閉合應力下的導流能力，不管是近井裂縫、中井裂縫及遠井裂縫，導流能力都保持得相對較好。

但上述巖石自支撐酸壓技術，主要在主裂縫中起作用了，即使主裂縫長度及導流能力都相當大，如果支裂縫沒有形成，而且支裂縫即使形成了，但如果其導流能力相對較低的話，壓后產量也會遞減快。

目前可查閱到的關于自支撐的相關文獻主要是利用清水作為壓裂液，采用不同排量施工，使得地層巖石發生剪切滑移，達到巖石自支撐的目的。國外對于清水作為壓裂液進行的自支撐壓裂施工已經進行了多年的研究和施工，在自支撐壓裂機理及現場施工方面積累的大量的經驗，國內在清水壓裂自支撐壓裂方面也進行了相關的研究，但對于巖石雙縫系統的自支撐酸壓方面的文獻和專利都沒有涉及，而即使對于主縫系統的自支撐酸壓的專利和文獻也沒有報道。

文獻《大慶外圍低滲透儲層自支撐壓裂機理研究》作為博士論文根據大慶外圍油田實際儲層情況，通過室內實驗和理論計算模擬，研究了自支撐壓裂應力-滲流場耦合數學模型和裂縫起裂、擴展判別準則，并利用有限元方法，模擬了自支撐壓裂的裂縫起裂、轉向和擴展過程；揭示了自支撐壓裂泄壓返排過程中自支撐裂縫閉合機制；建立了自支撐裂縫導流能力測試及儲層篩選方法。對于自支撐壓裂工藝基本沒有涉及，而對于自支撐酸壓及雙縫系統的巖石自支撐酸壓方法及工藝更沒有涉及。

文獻《裂縫性致密砂巖儲集層酸壓增產機理》針對具體儲集層計算了天然裂縫產生剪切滑移的條件，同時模擬了酸液對鈣質充填裂縫以及剪切滑移裂縫的作用效果。該文獻認為與常規增產作業相比，酸壓主要依靠兩種作用獲得較高的導流能力，一是天然裂縫在水力作用下發生剪切滑移，裂縫能依靠其表面的凹凸不平形成自支撐；二是酸液溶蝕裂縫中充填物、傷害物以及部分巖石基質使得殘余裂縫未閉合空間增大，從而增加了裂縫的導流能力。該文獻部分內容簡要的介紹了酸壓過程中巖石溶蝕及剪切滑移產生的自支撐作用對導流能力的影響。并給出了緩速酸與土酸體系復合使用形成巖石的自支撐作用，但對于具體的實施工藝沒有提及，對于雙縫系統的巖石自支撐酸壓也沒有涉及。