[發明專利]一種提高非均質儲層支撐劑鋪置效果的壓裂方法

有效

• 申請號: 202010412334.5
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111396018B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 何樂;鄭云川;袁燦明;龔蔚;寇雙鋒;陳銳;張曉虎;陳星宇
• 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: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;C09K8/68;G06F30/20
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本發明公開了一種提高非均質儲層支撐劑鋪置效果的壓裂方法，涉及油氣田加砂壓裂工藝技術領域。收集和評估目標井地質資料；根據目標井儲層滲透率及單條人工裂縫控制半徑設計段長、簇間距和簇數；以達到最優產量為依據設計人工裂縫長度、導流能力和壓裂用液規模和支撐劑規模；對目標井開展測試壓裂，確定目標井儲層壓裂液效率；根據確定的壓裂用液規模、壓裂液效率分別計算前置液、前置攜砂液和攜砂液的使用量；根據目標井井筒容積確定頂替液使用量；根據確定的支撐劑規模以及前置液、前置攜砂液、攜砂液和頂替液量生成泵注程序，實施壓裂作業。本發明解決了傳統壓裂設計中因前置液比例與儲層無法完全匹配造成壓裂過程形成無支撐、無效縫體的技術問題。

技術領域

本發明涉及油氣田加砂壓裂工藝技術領域。

背景技術

我國致密砂巖油氣資源非常豐富，全國技術可采資源量約為12萬億立方米，該類資源的高效開發能為國家能源安全提供重要保障。由于致密砂巖具有低滲、低孔特征，滲透率通常在0.01-1mD之間，通過水力壓裂方式建立地下高滲流通道是有效開采該類資源的必要技術手段。在水力壓裂實施過程中，通過地面設備將高壓液體注入巖層，在巖層中形成人工裂縫，同時高壓液體攜帶一定強度的支撐劑進入人工裂縫，利用支撐劑支撐水力裂縫，形成高滲流通道。因此水力壓裂過程中，支撐劑在水力裂縫中的高效鋪置是決定壓后增產效果的關鍵因素。

傳統壓裂設計中，壓裂泵注程序包括前置液、攜砂液、頂替液三部分組成，其中前置液為不含有支撐劑的純液相，主要作用是在地層中預先形成水力裂縫體，理論前置液設計量為支撐劑到達預期縫長時，前置液完全濾失進入地層時的液量，目前國內致密儲層壓裂設計中前置液占總液量比例一般在35％-45％。該方法在實際操作過程中，由于致密砂巖多為復雜河道砂體，砂體非均質性較強，壓裂段儲層無法用單一濾失系數或壓裂液效率衡量，因此前置液比例設計值較難與儲層完全匹配，若地層濾失系數低于設計值，過量前置液滯留在裂縫體中，同時縫體中無支撐劑有效支撐，嚴重影響壓后增產效果。

作者為“張天翔、張瑞瑞、劉煒、袁峰、王艷芬、李庭強”等，于2008年在刊名為《新疆石油科技》的期刊文獻上發表了題名為“低(無)前置液加砂壓裂工藝應用研究”的期刊文獻，發表日期為2008年04期，該文獻公開了“低前置液或無前置液加砂壓裂是指造縫用壓裂液不超過施工總用液的10％或者只有幾方液、而加砂強度與同一區塊壓裂井相同或者超過相同射孔厚度井的加砂量。闡述了新疆準噶爾盆地西北緣烏—夏斷裂帶烏33井區克拉瑪依組油層由于低壓、低溫、中強水敏等問題,在工藝上探索了以提高加砂強度,同時減少入井液的措施的技術方法,進行現場實踐。2008年1月至2008年6月進行了18井次的應用試驗,成功率100％,并取得一定的生產效果。該工藝的實施使單井整體入井用壓裂液減少20％～35％不等,從物理意義上講,降低了壓裂液對敏感地層的二次污染,縮短了占產周期,降低了作業成本。這對將來類似油氣區塊的油層改造提供一些技術思路與啟示,有一定的現實指導意義”

但是，以上述期刊文獻為代表的傳統壓裂設計采用單一恒定粘度壓裂液，無法高效匹配前置造縫和支撐劑鋪置對于壓裂液粘度的針對性需求。

發明內容

本發明旨在針對上述現有技術所存在的缺陷和不足，提供一種提高非均質儲層支撐劑鋪置效果的壓裂方法，本發明通過在壓裂設計中降低前置液比例、引入前置攜砂液、采用階梯變粘度滑溜水，實現前置造縫、支撐劑鋪置協同作業，解決了傳統壓裂設計中因前置液比例與儲層無法完全匹配造成壓裂過程形成無支撐、無效縫體的技術問題，保證了整個壓裂縫體中支撐劑有效鋪置。

本發明是通過采用下述技術方案實現的：

一種提高非均質儲層支撐劑鋪置效果的壓裂方法，其特征在于：包括：

A、收集和評估目標井地質資料；

B、根據目標井儲層滲透率及單條人工裂縫控制半徑設計段長、簇間距和簇數；

C、以達到最優產量為依據設計人工裂縫長度、導流能力和壓裂用液規模和支撐劑規模；