CN104458154B - 一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，包括如下步骤：1）主压裂施工前进行测试压裂，根据压降曲线数据计算得到压降指数K₀；2）开始第一段主压裂，得到压降指数K₁ ^e；3）打开第二段滑套，得到压降指数K₂ ^s；4）比较压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s，如K₀与K₂ ^s相当，K₂ ^s/K₁ ^e>2，则判断封隔有效，否则无效；5）开始第二段主压裂，重复步骤2）、3）获得K₂ ^e、K₃ ^s，若K₃ ^s与K₀相当，K₃ ^s/K₂ ^e>2，则认为第二段和第三段之间的封隔器在之前的施工过程中封隔有效；6）根据实际需要重复步骤2）、3）、4）直至整个水平井压裂结束。该方法操作流程简单，费用低廉。

Description

一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法

技术领域

本发明属于低渗透气田储层改造技术领域，具体涉及一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，适用于低渗透气田水平井储层改造技术中所使用的裸眼封隔器封隔有效性的评价。

背景技术

水平井裸眼封隔器分段压裂技术是低渗透气田储层改造的一种技术，改技术原理是利用机械封隔器按地质和工艺的需要把水平段分为若干段，在相应位置下入封隔器，在需要改造的水平段下入滑套，封隔器座封后把水平段封隔开，依次投球打开滑套实现分段压裂或酸压作业。

在矿场应用中由于井下环境的不确定性和复杂性以及封隔器工具性能的限制会有封隔器失效的情况发生，封隔器失效就会导致本段不能按照设计改造，不能达到预期的改造效果。因此，为了客观评价分段压裂改造的有效性我们有必要知道封隔器是否封隔有效。

目前，国内外在裸眼封隔器封隔有效性检测方面的主要技术有：井下微地震裂缝监测、地面微地震裂缝监测、井温测井和示踪剂监测等技术。是通过对这4种监测技术采集的数据解释出来的裂缝形态和走向来判断裸眼封隔器是否封隔有效。然而，由于上述工艺比较复杂、实施条件苛刻，如果单纯是用来判断封隔器的封隔有效性的话施工成本高昂，此外，由于探测精度的局限性，和数据处理、解释的滞后，不能有效解决实际需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有判断封隔器的封隔有效性的工艺比较复杂、实施条件苛刻、施工成本高昂，且由于探测精度的局限性，和数据处理、解释的滞后，不能有效解决实际需求问题。

为此，本发明提供了一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，包括以下步骤：

步骤1)第一段主压裂施工之前进行测试压裂，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据，通过下式计算压降指数K₀，

其中，K为压降指数，MPa/min；

p₁为停泵时的压力，MPa；

p₂为测压降结束时的压力，MPa；

Δt为测压降时间，min；

步骤2)开始第一段主压裂，施工结束后，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₁ ^e，其中e表示该层段施工结束，K₁ ^e表示第一段施工结束时的压降指数；

步骤3)投放钢球，打开第二段滑套后，泵注活性水20方，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₂ ^s，其中，s表示该层段施工开始，K₂ ^s表示第二层段施工开始时的压降指数；

步骤4)对比分析压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s：如果K₀与K₂ ^s相当，K₂ ^s/K₁ ^e>2，则说明第二段的滑套打开、步骤3)的活性水进入第二段，这两段之间的封隔器在上述施工过程中封隔有效，否则认为封隔器封隔失效；

步骤5)开始第二段主压裂，重复步骤2)、3)获得K₂ ^e、K₃ ^s，对比分

析压降指数K₀、K₂ ^e、K₃ ^s，若K₃ ^s与K₀相当，K₃ ^s/K₂ ^e>2，则认为第二段和第三段之间的封隔器在之前的施工过程中封隔有效；

步骤6)根据压裂层段数及施工要求重复步骤2)、3)获得不同阶段的压降指数K_N ^e、K_N+1 ^s，对比分析不同阶段的K₀、K_N ^e、K_N+1 ^s判断封隔器的封隔有效性，直至整个水平井压裂结束，其中N表示压裂层段。

步骤1)所述的第一段主压裂施工之前进行测试压裂的液量为20方，排量为1.5方/分钟。

各层段压裂停泵测压降时间相同，且均为10分钟。

步骤3)所述的投放钢球是在活性水1.5方/分钟排量下送钢球到位。

本发明的有益效果是：本发明提供的这种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，符合当前生产需求，且流程简单，用现有压裂设备即可完成，成本低廉，满足气田水平井经济有效开发的需求。

具体实施方式

实施例1：

为了解决现有判断封隔器的封隔有效性的工艺比较复杂、实施条件苛刻、施工成本高昂，且由于探测精度的局限性，和数据处理、解释的滞后，不能有效解决实际需求问题。

本实施例提供了一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，包括以下步骤：

步骤1)第一段主压裂施工之前进行测试压裂，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据，通过下式计算压降指数K₀，

其中，K为压降指数，MPa/min；

p₁为停泵时的压力，MPa；

p₂为测压降结束时的压力，MPa；

Δt为测压降时间，min；

步骤2)开始第一段主压裂，施工结束后，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₁ ^e，其中e表示该层段施工结束，K₁ ^e表示第一段施工结束时的压降指数；

步骤3)投放钢球，打开第二段滑套后，泵注活性水20方，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₂ ^s，其中，s表示该层段施工开始，K₂ ^s表示第二层段施工开始时的压降指数；

步骤4)对比分析压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s：如果K₀与K₂ ^s相当，K₂ ^s/K₁ ^e>2，则说明第二段的滑套打开、步骤3)的活性水进入第二段，这两段之间的封隔器在上述施工过程中封隔有效，否则认为封隔器封隔失效；

步骤5)开始第二段主压裂，重复步骤2)、3)获得K₂ ^e、K₃ ^s，对比分

析压降指数K₀、K₂ ^e、K₃ ^s，若K₃ ^s与K₀相当，K₃ ^s/K₂ ^e>2，则认为第二段和第三段之间的封隔器在之前的施工过程中封隔有效；

步骤6)根据压裂层段数及施工要求重复步骤2)、3)获得不同阶段的压降指数K_N ^e、K_N+1 ^s，对比分析不同阶段的K₀、K_N ^e、K_N+1 ^s判断封隔器的封隔有效性，直至整个水平井压裂结束，其中N表示压裂层段。

步骤1)所述的第一段主压裂施工之前进行测试压裂的液量为20方，排量为1.5方/分钟。

各层段压裂停泵测压降时间相同，且均为10分钟。

步骤3)所述的投放钢球是在活性水1.5方/分钟排量下送钢球到位。

本发明提供的这种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，符合当前生产需求，且流程简单，用现有压裂设备即可完成，成本低廉，满足气田水平井经济有效开发的需求。

实施例2：

步骤1：第一段主压裂施工之前进行测试压裂，排量1.5方/分钟，液量20方，测压降10分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₀＝1.09MPa/分钟。

步骤2：开始第一段主压裂，施工结束后，停泵，测压降10分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₁ ^e＝0.26MPa/分钟；

步骤3：排量1.5方/分钟送球到位，打开第二段滑套后，排量1.5方/分钟泵注活性水20方，停泵，测压降10分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₂ ^s＝1.12MPa/分钟；

步骤4：对比分析压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s。因为K₀/K₂ ^s＝1.09/1.12≈1，K₂ ^s/K₁ ^e＝1.12/0.26≈4.3，则认为第二段的滑套打开、步骤3的液体进入第二段，这两段之间的封隔器在上述施工过程中封隔有效。

实施例3：

步骤1：第一段主压裂施工之前进行测试压裂，排量1.5方/分钟，液量20方，根据压降曲线数据计算压降指数K₀＝1.17MPa/分钟；

步骤2：开始第一段主压裂，施工结束后，停泵，测压降10分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₁ ^e＝0.28MPa/分钟；

步骤3：排量1.5方/分钟送球到位，打开第二段滑套后，排量1.5方/分钟泵注活性水20方，停泵，测压降10分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₂ ^s＝0.25MPa/分钟；

步骤4：对比分析压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s。因为K₀/K₂ ^s＝1.17/0.25≈4.7，K₂ ^s/K₁ ^e＝0.25/0.28≈1，则认为步骤3的液体没有进入第二段，这两段之间的封隔器在上述施工过程中封隔失效。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)第一段主压裂施工之前进行测试压裂，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据，通过下式计算压降指数K₀，

$K=\frac{p_1-p_2}{\mathrm{\Δ}t},$

其中，K为压降指数，MPa/min；

p₁为停泵时的压力，MPa；

p₂为测压降结束时的压力，MPa；

Δt为测压降时间，min；

步骤2)开始第一段主压裂，施工结束后，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₁ ^e，其中e表示该层段施工结束，K₁ ^e表示第一段施工结束时的压降指数；

步骤3)投放钢球，打开第二段滑套后，泵注活性水20方，停泵测压降5～15分钟，根据压降曲线数据计算压降指数K₂ ^s，其中，s表示该层段施工开始，K₂ ^s表示第二层段施工开始时的压降指数；

步骤4)对比分析压降指数K₀、K₁ ^e、K₂ ^s：如果K₀与K₂ ^s相当，K₂ ^s/K₁ ^e>2，则说明第二段的滑套打开、步骤3)的活性水进入第二段，这两段之间的封隔器在上述施工过程中封隔有效，否则认为封隔器封隔失效；

步骤5)开始第二段主压裂，重复步骤2)、3)获得K₂ ^e、K₃ ^s，对比分析压降指数K₀、K₂ ^e、K₃ ^s，若K₃ ^s与K₀相当，K₃ ^s/K₂ ^e>2，则认为第二段和第三段之间的封隔器在之前的施工过程中封隔有效；

步骤6)根据压裂层段数及施工要求重复步骤2)、3)获得不同阶段的压降指数K_N ^e、K_N+1 ^s，对比分析不同阶段的K₀、K_N ^e、K_N+1 ^s判断封隔器的封隔有效性，直至整个水平井压裂结束，其中N表示压裂层段。

2.根据权利要求1所述的一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，其特征在于：步骤1)所述的第一段主压裂施工之前进行测试压裂的液量为20方，排量为1.5方/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，其特征在于：各层段压裂停泵测压降时间相同，且均为10分钟。

4.根据权利要求1所述的一种气田水平井裸眼封隔器封隔有效性的矿场快速评价方法，其特征在于：步骤3)所述的投放钢球是在活性水1.5方/分钟排量下送钢球到位。