[發明專利]一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法

有效

• 申請號: 202010008382.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN110939422B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉歡;池曉明;夏玉磊;歐陽偉平;宋孝丹;陶長州;張云逸;徐遠鵬;王巍;葉紅霞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/114
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張馳

本發明提供一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法，具體步驟為：步驟一，確定壓裂段內射孔簇數及各射孔簇的位置；步驟二，每個射孔簇位置設置多個射孔子簇，射孔子簇的間距不小于2 m且不超過8 m；步驟三，下入射孔工具在水平井段內既定位置射孔，形成具有射孔子簇的射孔簇；步驟四，進行壓裂施工，射孔簇的多個子簇均會起裂并傾向于沿井筒兩側的不同方向延伸，在段內射孔簇位置形成井筒兩側近乎均勻對稱的水力裂縫。本發明，利用射孔孔眼的限流效應，裂縫自射孔子簇起裂并分別向水平井筒兩側擴展，從而在每個射孔簇位置形成在井筒兩側近乎均勻對稱的水力裂縫。從而能夠達到減少無效射孔簇的產生、提高儲層改造程度的目的。

技術領域

本發明涉及一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法，屬于油氣及地熱儲層改造領域。

背景技術

水平井分段多簇壓裂是當前開發致密油氣資源和干熱巖地熱資源的主要手段。該方法通常先下入橋塞對水平井筒實施分段，并采用射孔槍在段內套管上的多個位置射孔，稱之為多簇。通常情況下，每一個壓裂段有3~12簇射孔，簇間距在10~30 m之間，套管上每一個射孔簇的長度在0.2~2 m之間。然后以大排量和大液量的方式向段內泵注壓裂液，以期實現水力裂縫從多個射孔簇同時起裂并擴展。盡管分段多簇壓裂能夠顯著降低施工成本，但壓裂效果往往并不能達到期望的水平。現場產能監測數據顯示分段多簇壓裂水平井產能沿井筒長度方向的分布高度非均勻，許多射孔簇在后期生產過程中甚至完全沒有流體產出。有研究表明2/3的產量來自于1/3的射孔簇，有接近1/3的射孔簇對產能完全無貢獻。以上現象的出現，很大程度上是由于同步擴展的多條裂縫之間存在強烈的應力干擾，使得只有部分射孔簇的裂縫成功向外擴展進而成為有效裂縫，而其它射孔簇的裂縫受擠壓難以向外延伸進而成為無效射孔簇。為解決該問題，業界普遍采用限流的方式，限制壓裂液持續進入優勢裂縫、迫使壓裂液均勻的進入各個射孔簇，從而降低水平井分段多簇壓裂過程中出現無效射孔簇的可能，形成了水平井分段多簇限流壓裂技術。

現有的水平井分段多簇限流壓裂主要存在以下問題：由于儲層巖石不可避免地存在不同程度的非均質性，在多裂縫間應力干擾作用的加持下，水平井分段多簇限流壓裂難以如圖1所示均勻對稱向外擴展。在限流作用下，每個射孔簇雖然能夠成功向外擴展，但水力裂縫難以在井筒兩側同時充分向外擴展，多條裂縫會交替在井筒的單側向外擴展，如圖2所示。

為此，本發明人提出了一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法，以克服現有技術的不足。

發明內容

為了克服現有技術中多條裂縫會交替在井筒單側向外擴展的不足的問題，本發明提供一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法，本發明在水平井段內既定位置射孔，形成具有射孔子簇的射孔簇，進行壓裂施工，壓裂過程中逐級提高施工排量，受儲層巖石非均質性的影響、并在射孔孔眼限流效應的作用下，射孔簇的多個子簇均會起裂并傾向于沿井筒兩側的不同方向延伸，在段內射孔簇位置形成井筒兩側近乎均勻對稱的水力裂縫，從而達到提高儲層改造程度的目的。

本發明采用的技術方案為：

一種具有射孔子簇的水平井分段多簇限流壓裂方法，具體步驟為：

步驟一，確定壓裂段內射孔簇數及各射孔簇的位置；

步驟二，每個射孔簇位置設置多個射孔子簇，射孔子簇的間距不小于2 m且不超過8 m；

步驟三，下入射孔工具在水平井段內既定位置射孔，形成具有射孔子簇的射孔簇；

步驟四，進行壓裂施工，壓裂過程中逐級提高施工排量，受儲層巖石非均質性的影響、并在射孔孔眼限流效應的作用下，射孔簇的多個子簇均會起裂并傾向于沿井筒兩側的不同方向延伸，在段內射孔簇位置形成井筒兩側近乎均勻對稱的水力裂縫；

步驟五，重復上述步驟三和步驟四，直至完成所述水平井全部壓裂段的壓裂作業。