[發明專利]一種深層頁巖氣開發方法

有效

• 申請號: 202110268138.X
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112832718B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 巫曉兵;賈旭;張超;李小剛;李昆成
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/26;E21B43/267;E21B47/00;E21C41/24;G06Q50/02
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發明公開了一種深層頁巖氣開發方法，包括以下步驟：步驟(1)對頁巖氣的含氣量進行評估，建立解析含氣量與天然氣賦存狀態之間的關系；步驟(2)在遠離水層、斷裂帶、鉆三口水平井；步驟(3)，首先對三口水平井進行機械分段并完成段內射孔，然后利用酸液預處理射孔處的井筒；步驟(4)，利用水平段進行大規模壓裂；步驟(5)，注入的流體類型順序為中黏滑溜水、低黏酸液、中黏膠液，在支撐劑輸送到位后，通過向地層傳輸電流的方式激發高能材料產生劇烈的氧化還原反應；步驟(6)，直井段、水平段采氣井開采出高壓混合氣體凈化分離后，可獲得油燃料物質，根據產品需求，進一步深加工。該發明的應用，使深層頁巖氣的經濟有效開發成為了可能，是頁巖氣方法技術領域的重要突破，對提高非常規油氣藏的開發技術水平和經濟效益具有重要意義。

技術領域

本發明涉及油氣藏開發領域，尤其涉及一種深層頁巖氣開發方法。

背景技術

目前，隨著頁巖氣勘探開發進程的加深，深層復雜頁巖氣出現的概率越來越大。所謂“復雜頁巖氣”是指巖性上碳酸鹽巖的含量超過20％，構造上伴隨大量水平層理縫、紋理縫以及高角度天然裂縫(填充或未填充)的頁巖氣儲層，其復雜性容易導致壓裂裂縫的縫高失控，進而主裂縫凈壓力大幅降低，難以實現體積壓裂的目標，此外，水平層理縫/紋理縫的溝通與延伸困難，裂縫的橫向波及體積大幅受限。在三向應力特征上，受構造應力擠壓作用，最小水平主應力可能出現與垂向應力接近的情況，此時，初始裂縫起裂和擴展依然是垂直裂縫，但隨著裂縫寬度的不斷增加，主裂縫凈壓力不斷增加，主裂縫附近的誘導應力也逐漸增加，當誘導應力超過垂向應力與原始最小水平應力的差值后，可能在裂縫擴展的中后期出現“T”型裂縫的情況，即同時出現垂直裂縫和水平裂縫。由于垂向上頁巖的厚度尤其是優質頁巖的厚度只有幾十米，垂向應力在縫高方向上相差不大。因此，一旦出現上述“T”型縫，則水平裂縫可能是多層的，出現多個層理縫/紋理縫同時張開的情況，此時，各種裂縫的寬度都相應降低，壓裂砂堵的風險極高。

目前，深層頁巖氣壓裂技術主要借鑒中淺層的做法，如低黏度滑溜水與高黏度膠液的混合壓裂模式。但由于深層頁巖氣井與中淺層頁巖氣井不同，其兩向水平應力及上覆地層壓力都大幅度增加，水平層理/紋理及人工裂縫的尺度都相應降低，原先適用于中淺層的滑溜水造縫和溝通小尺度裂縫系統的能力都大幅度降低。即原先的滑溜水黏度應較大幅度降低。單純降低稠化劑濃度，會降低深層頁巖氣壓裂的降阻效果，而降阻效果又是至關重要的參數，不能輕易降低，否則，壓裂施工的注入排量就會大幅度降低，無法實現復雜裂縫。而改為乳液型滑溜水，現場上兩種滑溜水的應用，對應的注入設備及配套流程又有較大的差別，現場實施的可操作性存在問題，這樣也會給深層頁巖氣壓裂帶來施工的風險及不確定性。更為重要的是，乳液型滑溜水的黏度也高達2-3mPas，對深層頁巖氣壓裂而言，可能仍偏大，難以進一步溝通延伸更多的小微尺度裂縫系統。因此目前粉劑型和乳液型滑溜水均不適用于深層頁巖氣井壓裂。。

因此，急需研究一種新的適應復雜頁巖氣特征的體積壓裂技術，降低施工風險和難度，提高體積壓裂施工成功率。

發明內容

針對現有技術中提到的技術問題，本發明提出了一種深層頁巖氣開發方法，具體是通過如下步驟實現的：