[發明專利]陸相致密油藏強化體積改造縫網壓裂的方法

有效

• 申請號: 202010733943.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN113417616B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王增林;陳勇;錢欽;張潦源;黃波;王東英;鄭彬濤;張子麟;陳凱
• 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勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/16;E21B47/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種陸相致密油藏強化體積改造縫網壓裂的方法，該陸相致密油藏強化體積改造縫網壓裂的方法包括：步驟1、建立含單壓裂段的致密油藏全三維水平井壓裂地質力學模型，進行水平井密切割優化設計強化改造；步驟2、進行油藏增能滲吸強化改造；步驟3、建立致密油藏區塊全三維水平井壓裂地質力學模型，進行體積縫網壓裂強化改造；步驟4、進行主裂縫簇式支撐高導流壓裂強化改造。該陸相致密油藏強化體積改造縫網壓裂的方法在體積壓裂技術的基礎上發展了強化體積改造縫網壓裂技術，即在壓裂工藝的各個環節充分考慮提高油藏初始產量和最終采收率的工藝手段，實現有效儲層改造體積最大化。

技術領域

本發明涉及石油天然氣增產技術領域，特別是涉及到一種陸相致密油藏強化體積改造縫網壓裂的方法。

背景技術

由于北美地區頁巖氣改造的巨大成功，體積壓裂改造的思想受到全世界廣泛關注，水平井分段改造和大規模滑溜水壓裂的技術在國內陸相致密油藏改造中得到了廣泛應用。體積壓裂是通過水力壓裂技術使脆性巖石產生剪切滑移，不斷溝通天然裂縫系統，形成人工裂縫與天然裂縫相互交錯的縫網，從而增加有效改造體積，提高初始產量和最終采收率。傳統壓裂理論模式中的壓裂裂縫為雙翼對稱裂縫，往往以一條主裂縫為主導來實現改善儲層的滲流能力，而體積壓裂技術產生的水力裂縫不再是單一的張開型裂縫，而是包含剪切、滑移等復雜力學行為的復雜縫網。體積壓裂技術采用分段多簇射孔、高排量、大液量、低黏液體材料及技術，實現對天然裂縫系統的溝通，使主裂縫的分叉轉向形成次生裂縫，在次生裂縫上繼續分支形成二級次生裂縫，最終形成包含剪切、滑移、錯斷等力學行為的復雜縫網。體積壓裂技術主要通過造復雜縫網和提高儲層滲透率來改善致密儲層的滲流能力，其改造機理主要為創造天然裂縫與人工裂縫相互交錯的裂縫網絡，實現儲層長、寬、高三維方向的全面改造，其技術思路主要體現在造復雜縫網方面，對其他壓裂增透措施和工序未提出理論指導。另外，研究表明天然裂縫和層理是裂縫網絡形成的基礎條件，人工裂縫需要不斷溝通和開啟天然裂縫系統才能形成復雜縫網。體積壓裂技術依賴天然裂縫發育的地層條件作為復雜縫網的形成提供地質環境。陸相致密油藏滲透率低，有效泄油半徑小，有些儲層如致密砂礫巖儲層等，天然裂縫和層理并不發育，增產的關鍵在于通過多種壓裂技術手段改造油藏滲透性能，溝通更大的儲集空間，增大基質與裂縫的接觸面積，最大限度的釋放致密油儲層的產能。

多裂縫起裂與擴展路徑受儲集層非均質性、地應力場和射孔孔眼相位等因素的影響。如何在確保各簇均衡改造的前提下，增強縫間應力干擾，提高裂縫復雜程度，仍缺乏足夠的理論支撐和壓裂施工經驗。對于如何實現水平井密切割壓裂各簇均衡改造問題，最大限度地提高有效儲層改造體積，需要從多裂縫擴展機理進行分析。多裂縫之間的相互干擾及其對裂縫形態的控制，是現場壓裂效果理想與否的關鍵。通過對頁巖氣儲層水平井分段多簇壓裂過程中單壓裂段內的多個壓裂簇之間存在的相互干擾規律的大量實踐認知，認為簇間距是影響縫間干擾的最主要因素，壓裂過程中適當增大壓裂液排量對于得到長寬縫較為有利。從多指標、多角度對水平井密切割壓裂裂縫干擾程度進行量化計算，借助可重復性操作的數值模擬手段對施工工藝參數進行校核，有助于增加簇間應力干擾，提高裂縫復雜程度和儲層改造體積，保障壓裂改造效果。通過水平井體積壓裂方式打開滲流通道，在毛細管力作用下，注入流體與基質中原油發生滲吸置換，在天然壓力或機械舉升的作用下，通過較高滲流能力的裂縫，將原油送到地面。壓裂后裂縫為主要滲流通道，基質為主要的儲油空間，而由于裂縫和基質間物性差異矛盾，常導致裂縫邊緣高度水淹，而基質內原油難以采出，所以將滲吸機理與壓裂技術相結合對致密油藏開發具有重大的指導意義。致密油藏大規模壓裂，依靠工藝參數(排量、粘度和施工規模等)、施工工序、支撐劑參數等施工條件的科學配合。對于致密油藏，尤其是天然裂縫欠發育的致密儲層，施工工藝參數之間的高效配比以及科學有效的泵注工序是實現體積壓裂的必要手段。支撐劑能夠在水力裂縫中沉積排列后支撐裂縫；增大孔隙度，提高滲透率，使裂縫具有較高的導流能力。通過優化支撐劑泵注程序和相關技術參數，形成簇式支撐高導流主裂縫，有助于擴大油流通道，減少流體的流動阻力，達到增產目的。