[發(fā)明專(zhuān)利]一種集群式多級(jí)間隙酸化壓裂方法與其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010766548.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114059987A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣廷學(xué);周林波;劉紅磊;李奎為;李洪春;周珺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/27
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/27
• 代理公司: 北京知舟專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 馬營(yíng)營(yíng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種集群式多級(jí)間隙酸化壓裂方法及其應(yīng)用，所述方法包括：第一級(jí)注入造縫，間歇停泵；第二級(jí)注入造縫，間歇停泵；第三級(jí)注入造縫，間歇停泵；第四級(jí)注入造縫；交替注入高黏、低黏酸液刻蝕；過(guò)頂替。根據(jù)本發(fā)明的方法，在酸壓完成后，裂縫多次轉(zhuǎn)向，連接到目標(biāo)方位和距離的縫洞體產(chǎn)油。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、效果明顯，可廣泛用于碳酸鹽巖油氣藏單井壓裂中，尤其適合縫洞型油藏。從而最大限度發(fā)揮儲(chǔ)層潛力，提高裂縫有效期和油井產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，尤其涉及油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一種增產(chǎn)方法，具體地，涉及一種集群式多級(jí)間隙酸化壓裂方法，主要應(yīng)用于碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂。

背景技術(shù)

壓裂酸化簡(jiǎn)稱(chēng)酸壓。是在高于地層破裂壓力下用酸液作為壓裂液，進(jìn)行不加支撐劑的壓裂。酸壓過(guò)程中靠酸液的溶蝕作用將裂縫的壁面溶蝕成凹凸不平的表面，以使停泵卸壓后，裂縫壁面不會(huì)完全閉合。因此，具有較高的導(dǎo)流能力，對(duì)恢復(fù)和提高油井生產(chǎn)能力，效果明顯。此法適用于碳酸鹽巖油藏。

目前，超深層碳酸鹽巖縫洞型油氣藏發(fā)現(xiàn)的比例越來(lái)越多。如中國(guó)石化的新發(fā)現(xiàn)順北油氣藏，普遍測(cè)垂深在7000-9000m，這種類(lèi)型的油氣藏因縫洞異常發(fā)育，而鉆井時(shí)又要避開(kāi)這些漏失大的縫洞體，否則可能造成失返型漏失造成鉆井周期的大幅度增加甚至無(wú)法進(jìn)行正常鉆進(jìn)。因此，往往提出迫切的要求是通過(guò)酸壓技術(shù)來(lái)溝通上述隨機(jī)分布的縫洞體。但如酸壓中不能有效溝通縫洞體，則酸壓后的產(chǎn)量低且遞減快。但由于常規(guī)酸壓技術(shù)形成裂縫單一，溝通縫洞體的幾率不高。

以往針對(duì)上述要求，《纖維暫堵轉(zhuǎn)向酸壓技術(shù)研究及其現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)》提出采用纖維暫堵，實(shí)現(xiàn)酸蝕裂縫的轉(zhuǎn)向，從而增加溝通不同方向縫洞體的可能性。但由于是超深層，地應(yīng)力大，造縫寬度窄，暫堵劑難以像設(shè)計(jì)預(yù)期那樣運(yùn)移到裂縫內(nèi)部。因此，即使出現(xiàn)暫堵效應(yīng)，轉(zhuǎn)向的裂縫往往在近井筒處，加上造縫寬度窄，誘導(dǎo)應(yīng)力小，誘導(dǎo)應(yīng)力傳遞的距離也小。因此，要實(shí)現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)向壓裂溝通一定方向及距離處的目標(biāo)縫洞體，難度極大甚至根本不可能完成。

同時(shí)，考慮到縫洞體的分布具有很大的不確定性，上述單井暫堵一次性酸壓技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期的溝通縫洞體的目標(biāo)，需要研究提出一種新的技術(shù)，以解決上述局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題、溝通不同方向更多的縫洞體，本發(fā)明提出一種集群式多級(jí)間歇酸壓技術(shù)，最大限度地利用壓裂或酸壓過(guò)程中的誘導(dǎo)應(yīng)力及其干擾效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)裂縫多次轉(zhuǎn)向。本發(fā)明所述方法可以最大限度地將各種應(yīng)力干擾的疊加效應(yīng)發(fā)揮到極致，從而最大限度地增加各種轉(zhuǎn)向縫溝通上述隨機(jī)分布的大小不一的縫洞體的概率，而不是以往那種只溝通單一縫洞體的效果。因此，通過(guò)這種集群式多級(jí)間隙型壓裂與酸壓的復(fù)合作業(yè)模式，將極大提高單井的改造效果及有效期。

因此，本發(fā)明的核心機(jī)理就是如何最大限度地利用壓裂或酸壓過(guò)程中的誘導(dǎo)應(yīng)力及其干擾效應(yīng)。具體地，雖然是超深層，且溫度壓力相對(duì)較高，但由于巖性主要為碳酸鹽巖，一般是石灰?guī)r居多(占據(jù)90％以上)，其它黏土等礦物含量大部分在5％以下。這種脆性礦物極高的巖性，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，溫度在300攝氏度以下時(shí)，仍屬于線性變形范疇。換言之，誘導(dǎo)應(yīng)力一旦形成，其傳播的距離相對(duì)較遠(yuǎn)。根據(jù)目前的研究，上述誘導(dǎo)應(yīng)力傳播的距離與造縫的長(zhǎng)度基本相當(dāng)。此外，誘導(dǎo)應(yīng)力的大小，與裂縫內(nèi)凈壓力息息相關(guān)。在垂直于裂縫面距離裂縫面為0m的誘導(dǎo)應(yīng)力就是裂縫內(nèi)的凈壓力。因此，要提高壓裂或酸壓中的誘導(dǎo)應(yīng)力，一是注入的壓裂液和酸液的體積要相對(duì)較高；二是，注入排量及壓裂液和酸液的黏度要相對(duì)較高，以獲得更寬的裂縫；三是要進(jìn)行縫內(nèi)暫堵，促使裂縫內(nèi)凈壓力的快速提升。

本發(fā)明的目的之一在于提供一種集群式多級(jí)間隙酸化壓裂方法，包括：采用單井多級(jí)間隙型壓裂作業(yè)和多井集群式同時(shí)壓裂作業(yè)結(jié)合。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述單井多級(jí)間隙型壓裂作業(yè)包括：對(duì)單井進(jìn)行多次瞬時(shí)停泵再起泵的多級(jí)間隙型(間歇性)壓裂作業(yè)(這樣，在每級(jí)壓裂之間停泵一段時(shí)間)。

在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，每級(jí)壓裂之間停泵1～60min，優(yōu)選1～30min，更優(yōu)選1～20min，例如1～10min。