CN108756842A - 一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺 - Google Patents

一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺 Download PDF

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张同伍
陈文斌
张彦军
鲜晟
杨晓刚
邓咸安
闫永萍
吕昌盛
陈强
胡超
彭长江
郭钢
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Abstract

本发明提供了一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，包括根据超低渗储层天然裂缝不发育，人工裂缝为单一裂缝的特点，确定压裂施工排量为3‑4m3/min，然后采用连续油管压裂管柱进行压裂。本发明改变了超低渗水平井传统分段多簇体积压裂技术思路，同时将以往的段内双簇改变为段内单簇，降低单段改造规模，降低作业成本、提高改造针对性；将段间距由原来6m3/min体积压裂下的80‑100m，降低为4m3/min压裂下的40‑50m，通过密集布缝、增加压裂改造段数，大幅提高水力裂缝与油藏接触面积；通过配套连续油管作业技术，段间压裂液不放喷，在提高施工效率的基础上，增加了地层能量、延缓了产量递减。

Description

一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺
技术领域
本发明属于油田采油工艺技术领域，具体涉及一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺。
背景技术
连续油管压裂技术是一种安全、经济、高效的油田服务技术，从上世纪九十年代开始在油气田应用，特别适合于具有多个薄层、气层的井进行逐层压裂作业和水平井分段压裂作业。与传统水力喷射分段多簇压裂在压完一段后，需要放喷、洗井、上提管柱至第二段进行压裂相比，连续油管作业技术，段间压裂液不放喷，在提高施工效率的基础上，增加了地层能量、延缓了产量递减，具有起下压裂管柱快，大大缩短作业时间等优点。
由于超低渗透油藏脆性指数低、天然裂缝相对不发育、非均质性强，不同于鄂尔多斯盆地长7致密油体积压裂形成的“网状”裂缝，从大型岩石物理模拟试验和井下微地震测试结果来看，人工裂缝以单一横向裂缝为主，压裂过程中地层微地震响应信号集中，并非形成的是“网状”裂缝，因此，现有的体积压裂无法适用于低渗油藏水平井单井产量的提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有低渗油藏水平井单井分段压裂改造技术中的问题，提供一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺。
本发明提供的技术方案如下：
一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，包括根据超低渗储层天然裂缝不发育，人工裂缝为单一裂缝的特点，确定压裂施工排量为3-4m3/min，然后采用连续油管压裂管柱进行压裂。
还包括确定布缝间距为40-50m。
所述超低渗储层渗透率小于10-3μm2。
所述裂缝不发育为裂缝有1-2组且间距在1m以上。
所述连续油管压裂包括以下步骤：
步骤1）将密封球装入连续油管压裂管柱，密封球坐入球座位置，将连续油管压裂管柱放至井内待作业位置，通过喷枪进行水力喷砂单簇射孔作业，并进行起裂测试；
步骤2）通过环空注入液体建立反循环通道，将密封球携带出地面，开启混砂器通道；
步骤3）通过连续油管压裂管柱的喷枪和混砂器，向井内注入高砂比携砂液，排量为3-4m3/min；
步骤4）从环空以排量4-10 m3/min泵入不携砂的环空液体，与高砂比携砂液均匀混合；
步骤5）降低环空液体排量，使脱砂形成砂塞进行封隔，并拖动连续油管压裂管柱至下一待作业位置，其中，下一待作业位置距离上一作业位置40-50m。
所述连续油管压裂管柱包括由上至下依次连接的连续油管、连接器、液压丢手、套管接箍定位器、喷枪、球座、混砂器、单流阀、引鞋及密封球，所述喷枪与混砂器上均设置有孔眼，通过所述密封球3投入或返出球座，实现混砂器通道的开启或关闭。
所述步骤2）中环空注入排量为0.2-0.3 m3/min.
所述步骤3）中高砂比携砂液的浓度为1196 -2392 kg/m3。
本发明的有益效果是：
1、改变了超低渗水平井传统分段多簇体积压裂技术思路
根据超低渗透油藏储层地质特征和人工裂缝形态，降低排量由体积压裂改变为常规压裂，将以往的段内双簇改变为段内单簇，降低单段改造规模，降低作业成本、提高改造针对性。
2、提出了超低渗水平井细分切割提产技术模式
在降低压裂排量和单段改造规模的情况下，结合井下微地震测试，将段间距由原来6m3/min体积压裂下的80-100m，降低为4m3/min常规压裂下的40-50m，通过密集布缝、增加压裂改造段数，大幅提高水力裂缝与油藏接触面积。
3、配套了连续油管不放喷带压作业技术
传统水力喷射分段多簇压裂在压完一段后，需要放喷、洗井、上提管柱至第二段进行压裂。通过配套连续油管作业技术，段间压裂液不放喷，在提高施工效率的基础上，增加了地层能量、延缓了产量递减。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是连续油管压裂管柱的结构示意图。
图中：1、引鞋；2、孔眼；3、密封球；4、连续油管；5、连接器；6、液压丢手；7、套管接箍定位器；8、喷枪；9、球座；10、混砂器；11、单流阀。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，包括根据超低渗储层天然裂缝不发育，人工裂缝为单一裂缝的特点，确定压裂施工排量为3-4m3/min，然后采用连续油管压裂管柱进行压裂。
针对超低渗储层脆性指数低、天然裂缝相对不发育，人工裂缝以形成单一裂缝为主、并非“网状”裂缝的特点，降低压裂排量，排量由体积压裂的6～8m3/min降为常规压裂的4m3/min。
采用连续油管4带压作业方式：一方面由于各段进入地层的压裂液不返排出地面、滞留地层，提高了地层能量，有利于降低递减、提高单井累计产量；同时连续油管4带压作业，段间省去放喷、洗井、上提管柱环节，提高了作业效率。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，还包括确定布缝间距为40-50m。
根据低排量下井下微地震测试结果，将段间距由原来6m3/min体积压裂下的80-100m，降低为4m3/min常规压裂下的40-50m，通过密集布缝、增加压裂改造段数，大幅提高水力裂缝与油藏接触面积。
其中，所述超低渗储层渗透率小于10-3μm2。
所述裂缝不发育为裂缝有1-2组且间距在1m以上。
针对超低渗储层脆性指数低（小于40 ）、天然裂缝相对不发育，人工裂缝以形成单一裂缝为主、并非“网状”裂缝的特点，对压裂施工排量进行优化，通过优化布缝间距增加压裂改造段数，大幅提高水力裂缝与油藏接触面积。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，所述连续油管压裂包括以下步骤：
步骤1）将密封球3装入连续油管压裂管柱，密封球3坐入球座9位置，将连续油管压裂管柱放至井内待作业位置，通过喷枪8进行水力喷砂单簇射孔作业，并进行起裂测试；
步骤2）通过环空注入液体建立反循环通道，将密封球3携带出地面，开启混砂器10通道；
步骤3）通过连续油管压裂管柱的喷枪8和混砂器10，向井内注入高砂比携砂液，排量为3-4m3/min；
步骤4）从环空以排量4-10 m3/min泵入不携砂的环空液体，与高砂比携砂液均匀混合；
步骤5）降低环空液体排量，使脱砂形成砂塞进行封隔，并拖动连续油管压裂管柱至下一待作业位置，其中，下一待作业位置距离上一作业位置40-50m。
采用分段多簇压裂技术，同一改造段不同射孔簇间并不能实现同时起裂延伸，造成水马力浪费、试油压裂作业成本增加，影响压裂改造效果。通过将段内簇数由双簇改变为单簇，实施水力喷射单簇射孔、定点精准改造，降低单段压裂改造规模。
在本实施例中，所述连续油管压裂管柱包括由上至下依次连接的连续油管4、连接器5、液压丢手6、套管接箍定位器7、喷枪8、球座9、混砂器10、单流阀11、引鞋1及密封球3，所述喷枪8与混砂器10上均设置有孔眼2，通过所述密封球3投入或返出球座9，实现混砂器10通道的开启或关闭。如图1所示。
所述步骤2）中环空注入排量为0.2-0.3 m3/min.
所述步骤3）中高砂比携砂液的浓度为1196 -2392 kg/m3。
本发明实施例中，在连续油管压裂管柱入井前预先装入用于封堵混砂器10的密封球3，下入连续油管压裂管柱至井内，通过喷枪8的孔眼2完成水力喷砂射孔，完成射孔过程后进行反循环，将密封球33携带出地面，开启混砂器10的孔眼2，使得混砂器10开始工作，完成该段施工后通过连续油管411拖动钻具到上一射孔位置，继续投密封球3，泵送到球座9和喷枪8到预定位置，封堵混砂器10的端口，重复以上步骤完成剩余层段的施工，混砂器10在射孔时不工作，完成射孔后将前端的密封球3携带出地面后，混砂器10开始工作，连续油管4高砂比携砂液通过混砂器10和喷枪8进入环空，与环空大排量注入不携砂的滑溜水进行混合，由于混砂器10采用大通道、偏心角的结构设计，能够保证出口流体在旋转情况与环空大排量液体接触，短时间内实现充分混合，达到井下控制砂浓度的目的。
通过降低环空的排量，由4-10m3/min降至0 .3-2m3/min，人为造成缝口强制脱砂形成砂塞，为下一段压裂施工提供了有效的封隔。
本发明提供的连续油管压裂工艺，通过喷枪8喷砂射孔作业，通过混砂器10提供高砂比携砂液的通道，采用连续油管压裂管柱加砂，并通过调整与携砂液混合的环空液体排量，从而控制井下砂浓度，将原来的地面调节砂的浓度转为地下调节，突破了常规压裂的方式，也使得所加的砂浓度可以随意调节，压裂后形成的裂缝4网络复杂程度得以提高，实现裂缝内暂堵转向，进而改善了压裂效果。
本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再一一详细说明。
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 (8)

1.一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：包括根据超低渗储层天然裂缝不发育，人工裂缝为单一裂缝的特点，确定压裂施工排量为3-4m3/min，然后采用连续油管压裂管柱进行压裂。
2.根据权利要求1所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：还包括确定布缝间距为40-50m。
3.根据权利要求1所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述超低渗储层渗透率小于10-3μm2。
4.根据权利要求1述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述裂缝不发育为裂缝有1-2组且间距在1m以上。
5.根据权利要求1所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述连续油管压裂包括以下步骤：
步骤1）将密封球（3）装入连续油管压裂管柱，密封球（3）坐入球座（9）位置，将连续油管压裂管柱放至井内待作业位置，通过喷枪（8）进行水力喷砂单簇射孔作业，并进行起裂测试；
步骤2）通过环空注入液体建立反循环通道，将密封球（3）携带出地面，开启混砂器（10）通道；
步骤3）通过连续油管压裂管柱的喷枪（8）和混砂器（10），向井内注入高砂比携砂液，排量为3-4m3/min；
步骤4）从环空以排量4-10 m3/min泵入不携砂的环空液体，与高砂比携砂液均匀混合；
步骤5）降低环空液体排量，使脱砂形成砂塞进行封隔，并拖动连续油管压裂管柱至下一待作业位置，其中，下一待作业位置距离上一作业位置40-50m。
6.根据权利要求5所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述连续油管压裂管柱包括由上至下依次连接的连续油管（4）、连接器（5）、液压丢手（6）、套管接箍定位器（7）、喷枪（8）、球座（9）、混砂器（10）、单流阀（11）、引鞋（1）及密封球（3），所述喷枪（8）与混砂器（10）上均设置有孔眼（2），通过所述密封球（3）投入或返出球座（9），实现混砂器（10）通道的开启或关闭。
7.根据权利要求5所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述步骤2）中环空注入排量为0.2-0.3 m3/min。
8.根据权利要求5所述的一种提高超低渗油藏水平井单井产量的分段压裂改造工艺，其特征在于：所述步骤3）中高砂比携砂液的浓度为1196 -2392 kg/m3。
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