CN107420081A - 一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法 - Google Patents

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Abstract

一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，用通井规通至人工井底，洗井后井筒试压合格；然后选择储层物性最好的点作为射孔段或者喷点，采用火力射孔或水力喷砂射孔；下入压裂钻具进行第一级压裂施工，采用压裂液实施笼统压裂；再顶替携砂液进入地层，关井至该区裂缝闭合；加入可降解纤维与水溶性暂堵剂封堵已压开层段，开始第二级压裂施工；并根据射孔孔眼数，重复加入可降解纤维与水溶性暂堵剂、压裂施工的步骤，直至全部射孔段均充分改造；最后关井、放喷、求产和完井。通过多段定点射孔结合纤维+水溶性暂堵剂，对已开启的裂缝缝口进行选择性封堵，迫使未动用的层段起裂并造出新缝，可达到各段油层均有效起裂并充分改造的目的。

Description

一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法
技术领域
本发明涉及采油工程领域，特别涉及一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法。
背景技术
随着油田开发的不断深入，非整装的、非均质性较强的长6、8超低渗透油藏成为增储上产的重要领域。长6、8储层致密主要特征为砂体厚度大，纵向上多套油层迭合发育，层内泥质、钙质隔夹层发育，油层厚度薄、物性差、非均质性严重，对于非均质致密油藏目前主要采用两种方法：1、笼统合压，这种改造方法往往不能很好的动用每个油层段，储层改造难以达到纵向上充分动用，许多薄油层不能被压开，导致压裂效果不理想。2、机械封隔分层压裂，由于层间隔夹层过薄，这种改造方法往往容易使层间容易压窜，仍然难以达到纵向上充分动用，导致压裂效果不理想。探索工艺简单、高效、低成本的非均质储层压裂技术，提高致密非均质储层纵向改造的有效性，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，通过采用“定点射孔、多级压裂、缝间暂堵”的压裂方法，提高储层层间改造有效性，不仅可以尝试解决非均质性较强油藏高效压裂问题，同时对直井和水平井重复压裂、水平井分段多簇射孔压裂等都具有借鉴意义。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，包括以下步骤：
S1，用通井规通至人工井底，洗井后井筒试压合格；
S2，选择储层物性较好的点作为射孔段或者喷点，采用火力射孔或水力喷砂射孔；
S3，下入压裂钻具进行第一级压裂施工，对射开层段实施笼统压裂；
S4，顶替携砂液进入地层，关井至该区裂缝闭合；
S5，加入可降解纤维与水溶性暂堵剂封堵已压开层段，开始第二级压裂施工；然后根据射孔孔眼数，重复加入可降解纤维与水溶性暂堵剂暂堵后继续重复压裂施工，直至全部射孔段均充分改造；
S6，关井、放喷、求产和完井。
本发明进一步的改进在于，步骤S2中采用火力射孔时，射孔段长为1～2米，射孔孔密为16孔/米，射孔相位角为60度。
本发明进一步的改进在于，步骤S2中采用水力喷砂射孔时，射孔段长为0.3米，射孔孔眼数量为6～8个。
本发明进一步的改进在于，射孔时，射开程度为油层有效厚度的40％～60％。
本发明进一步的改进在于，步骤S3中进行第一级压裂施工的具体过程为：环空注入支撑剂及暂堵剂，油管伴注压裂液。
本发明进一步的改进在于，步骤S3中压裂过程中加砂阶段采用脉冲加砂的方法。
本发明进一步的改进在于，步骤S5中水溶性暂堵剂加入量为：按每个射孔孔眼水溶性暂堵剂用量为1.5kg，施工过程中若水溶性暂堵剂到达射孔段后升压低于15MPa，则增加水溶性堵剂加入量。
本发明进一步的改进在于，施工过程中若堵剂到达射孔段后升压低于15MPa，则暂堵剂的加入量比上级压裂时用量增加20％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过定点射孔、多级压裂以及缝间暂堵的压裂方法，实现致密非均质储层有效分压，能够解决现有的致密非均质储层无法充分动用的问题。通过多段定点射孔结合纤维和水溶性暂堵剂，对已开启的裂缝缝口进行选择性封堵，迫使未动用的层段起裂并造出新缝，可达到各段油层均有效起裂并充分改造的目的，且不会堵塞射孔孔眼和污染油层，影响油井产量，克服了现有致密非均质储层无法充分改造的问题。本发明在合水地区应用压裂9口井，单井产量提高到21.9吨/日，为常规压裂效果的2.5倍，增产效果显著。本发明能够提高储层层间改造有效性，不仅可以解决非均质性较强油藏高效压裂问题，同时对直井和水平井重复压裂、水平井分段多簇射孔压裂等都具有借鉴意义。
进一步的，压裂过程中每个加砂阶段，采用变砂浓度，脉冲加砂提高支撑剂输送距离，保证每段油层的改造效果。
附图说明
图1是本发明采用火力射孔将油层段全部射开，射开程度为40％～60％的示意图。
图2是本发明采用笼统压裂进行第一级压裂，优先改造储层条件相对较好的油层段示意图。
图3是本发明加入颗粒暂堵剂与纤维的组合封堵已改造油层段示意图。
图4是本发明实施下一级压裂，最终实现非均质储层的充分改造示意图。
图中，1为油层，2为隔离层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面进行详细描述。
本发明提供一种实现致密非均质储层有效分压，最终实现纵向充分改造的压裂方法，包括以下内容：
(1)定点射孔：优选每段油层物性较好的点射孔，一次性完成全部层段射孔，射孔方式主要有火力射孔和水力喷砂射孔，射开程度为油层有效厚度的40％～60％。
(2)多级压裂：第一级压裂主要压开优势层段，压裂方式为笼统压裂，后续压裂采用暂堵材料封堵已压开层段，最终实现所有射孔层段全部改造。
(3)缝间暂堵：第一级压裂完成后，每级压裂前关井一段时间待裂缝闭合，根据射孔孔眼数加入一定量的纤维和水溶性暂堵剂，封堵已压开的油层段，使新裂缝开启；在压裂施工完成后，纤维和水溶性暂堵剂在3～6小时内完全降解；重复加入纤维与水溶性暂堵剂暂堵后继续重复压裂施工，直至完成作业井全部层段压裂作业。
(4)脉冲加砂：压裂过程中每个高砂比段采用变砂浓度脉冲加砂，提高支撑剂输送距离，保证每段油层的改造效果。
具体按照如下步骤进行操作：
S1，用通井规通至人工井底，洗井后确保井筒干净，井筒试压合格；
S2，参见图1，优选储层物性较好的点作为射孔段或者喷点，采用火力射孔或水力喷砂射孔，一次性完成全部层段射孔，射开程度为油层有效厚度的40～60％。图1中相邻油层1之间为隔夹层2。
步骤S2中射孔优选采用常用的常规火力射孔时，射孔段长一般为1～2米、射孔孔密为16孔/米、射孔相位角为60度；采用水力喷砂射孔时，射孔段长为0.3米，射孔孔眼数量为6～8个。
S3，下入压裂钻具进行第一级压裂施工，第一级压裂对有射开层段实施笼统压裂，压裂过程中加砂阶段采用脉冲加砂的方法，压裂过程中每个加砂阶段采用变砂浓度脉冲加砂提高支撑剂输送距离，保证每段油层的改造效果。
参见图2，采用笼统压裂进行第一级压裂施工，优先改造储层条件相对较好的油层段。
步骤S3中第一级压裂施工的工艺为，通过地面混砂罐直接环空注入支撑剂及暂堵剂，油管伴注滑溜水压裂液，纤维在混砂车混砂罐直接加入，暂堵剂在地面管汇中采用堵剂加注设备加入。
步骤S3中压裂所采用的压裂液通过以下过程制得：将储液罐清洗干净，严格按方案配方及配液要求配制压裂液，压裂液配方为“滑溜水+线性胶+交联液”的混合水压裂液体系，即压裂液为滑溜水、线性胶以及交联液构成的混合水压裂液体系，其中，滑溜水的体积与线性胶和交联液的总体积的比为2:1，线性胶和交联液的体积比为1:1，低粘度的滑溜水作为前置液进入地层延伸裂缝，交联液携带高浓度(砂浓度≥350kg/m3)支撑剂进入地层进行支撑剂的铺置，保证缝口的高导流能力。
S4，顶替携砂液进入地层，关井一段时间至该区裂缝闭合；
步骤S4中每一级正常压裂、顶替结束后，关井一段时间以该区裂缝闭合时间为准，目的是使裂缝闭合、前置液滤失、净压力降低，保证暂堵剂段塞不随支撑剂往裂缝内运移，从而形成封口暂堵。
S5，根据射孔孔眼数加入暂堵剂封堵已压开层段，开始第二级压裂施工；参见图3，加入颗粒暂堵剂与纤维的组合封堵已改造油层段。
步骤S5中采用可降解纤维和颗粒型水溶性暂堵剂混合使用的方式，可降解纤维与颗粒型水溶性暂堵剂的质量比为1:2；颗粒型水溶性暂堵剂由有机聚合物制成，降解后无残渣、无伤害(本发明中颗粒型水溶性暂堵剂可以为川庆钻探长庆井下技术作业公司生产的JXSG-1水溶性堵剂)。可降解纤维采用不同规格、不同分子结构的聚乙烯醇原料，适配不同的纺丝技术制备而成，纤维需具备良好的分散性和可降解性，分散性好要求纤维在混合压裂液体系中均匀分散悬浮，不抱团，优选纤维长度为6mm，降解性能方面要求满足纤维在65℃环境下72小时降解率大于90％，同时要求压裂液具有较好的配伍性(本发明中可降解纤维可以为中国石化集团四川维尼纶厂生产的YQ系列压裂用纤维)。
暂堵剂加入量按每个射孔孔眼1.5kg的暂堵剂用量加入，施工过程中若堵剂到达射孔段后升压低于15MPa，则增加堵剂加入量，即暂堵剂的加入量比上级压裂时用量增加20％。该纤维和暂堵剂在压后3h内降解率可达90％以上，5h～6h内可完全降解，对射孔段不会继续形成封堵亦不会对储层形成伤害。
根据具体的射孔孔眼数，重复加入暂堵剂、压裂施工的步骤，参见图4，直至全部射孔段均充分改造，完成作业井全部层段压裂作业，最终实现非均质储层的充分改造。
S6，关井、放喷、求产和完井。
本发明中通过多级压裂，第一级压裂主要压开优势层段，压裂方式为笼统压裂，后续压裂采用暂堵材料封堵已压开层段，最终实现所有射孔层段全部改造。
该方法通过定点射孔、多级压裂、缝间暂堵及脉冲加砂的压裂方法，实现致密非均质储层有效分压。目前该方法在合水地区应用压裂9口井，单井产量提高到21.9吨/日，为常规压裂效果的2.5倍，增产效果显著。

Claims (8)

1.一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，用通井规通至人工井底，洗井后井筒试压合格；
S2，选择储层物性较好的点作为射孔段或者喷点，采用火力射孔或水力喷砂射孔；
S3，下入压裂钻具进行第一级压裂施工，对射开层段实施笼统压裂；
S4，顶替携砂液进入地层，关井至该区裂缝闭合；
S5，加入可降解纤维与水溶性暂堵剂封堵已压开层段，开始第二级压裂施工；然后根据射孔孔眼数，重复加入可降解纤维与水溶性暂堵剂暂堵后继续重复压裂施工，直至全部射孔段均充分改造；
S6，关井、放喷、求产和完井。
2.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，步骤S2中采用火力射孔时，射孔段长为1～2米，射孔孔密为16孔/米，射孔相位角为60度。
3.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，步骤S2中采用水力喷砂射孔时，射孔段长为0.3米，射孔孔眼数量为6～8个。
4.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，射孔时，射开程度为油层有效厚度的40％～60％。
5.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，步骤S3中进行第一级压裂施工的具体过程为：环空注入支撑剂及暂堵剂，油管伴注压裂液。
6.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，步骤S3中压裂过程中加砂阶段采用脉冲加砂的方法。
7.根据权利要求1所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，步骤S5中水溶性暂堵剂加入量为：按每个射孔孔眼水溶性暂堵剂用量为1.5kg，施工过程中若水溶性暂堵剂到达射孔段后升压低于15MPa，则增加水溶性堵剂加入量。
8.根据权利要求7所述的一种实现致密非均质储层有效分压的压裂方法，其特征在于，施工过程中若堵剂到达射孔段后升压低于15MPa，则暂堵剂的加入量比上级压裂时用量增加20％。
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