CN109826590B - 一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：利用水泥车将水泥浆注入地层，然后，再利用压裂车以低排量往地层注入高粘度的悬砂液，将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部，最后再以大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工，其中，水泥浆初凝时间6~7小时。本发明方法可有效防止压裂过程中因裂缝无控制延伸而导致水窜、水淹的现象，且可实现无转向剂的缝内转向压裂，有利于提高压裂施工效果。

Description

一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法

技术领域

本发明涉及一种压裂方法，特别涉及一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，该方法适用于低渗油气田高含水已压裂老井的堵水-重复压裂工艺。属于油气田生产开发技术领域。

背景技术

水力压裂技术是各大油气田的主要增产措施，尤其是在低渗油气田的生产开发过程中，对提高油气田的产量与采收率发挥着无可替代的作用，取得了很好的效果。然而，随着生产开发的进行，地层能量逐渐降低，产量下降，各大油气田多采用注水等生产开发方式，导致后期出现油井高含水甚至水淹、水窜等诸多严重问题，亟需解决。在低渗透油田的开发后期，根据生产需要，需要对油井进行不同侧重需求的重复压裂增产措施作业。令人担忧的是对于采用注水开发的低渗油气田重复压裂作业，尤其是存在边、底水、或临近注水井的油气井，若采用以往常规的压裂工艺技术，由于裂缝的不断扩展，容易延伸至水层，或与附近注水井压窜，会造成油井大量出水停产甚至是报废，严重影响油田效益；同时，常规压裂工艺技术无法实现裂缝转向，只能在原有裂缝的基础上延伸，裂缝有效作用范围较小，这种工艺方式的重复压裂施工，其压裂增产效果差，更容易导致油井产水的风险；目前已有的转向压裂技术需要大量暂堵剂等附带用剂，提高了施工成本，施工砂堵和不能产生新缝的可能性并存，其成功率低，不但无法解决水窜的问题，反而可能造成新的油井裂缝性水淹问题。针对上述压裂施工过程中容易出现的水窜的问题，各大油气田迫切需要一种能封堵水窜，保障并提高压裂施工效果，提高油田生产效率及效益的压裂新技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，本发明的方法是通过将注水泥封堵技术与压裂技术相结合，形成一种新的能有效封堵水窜的压裂新技术。本发明方法可有效防止压裂过程中因裂缝无控制延伸而导致水窜、水淹的现象，且可实现无转向剂的缝内转向压裂，有利于提高压裂施工效果。

本发明的技术方案是：一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，利用水泥车将水泥浆注入地层，然后，再利用压裂车以低排量往地层注入高粘度的悬砂液，将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部，最后再以大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工，其中，水泥浆初凝时间6~7小时。

所述的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，包括如下步骤：

第一步：压裂施工前准备，准备水泥浆、高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液；

第二步：开始施工，先用活性水进行试挤，检验密封情况并判断油层吸收情况是否符合要求；

第三步：试挤符合要求后，用水泥车将水泥浆注入地层；其中，水泥浆的初凝时间6~7小时；

第四步：利用压裂车以低排量往地层泵入高粘度的悬砂液；将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部；

第五步：将高粘度的悬砂液换成表面活性剂压裂液，大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工；

第六步：6小时后，返排投产。

所述的水泥浆是由50%~70% G级固井水泥、28%~49.5%清水与0.5~2.0%缓凝剂按上述质量比混合而成。

所述的水泥浆的用量为上一次压裂施工加砂量的1/2~2/3。

所述的高粘度的悬砂液是由3.5%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.4%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~95.1%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的表面活性剂压裂液是由0.8%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.2%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~98.0%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐的化学结构式：分子式(C₇H₈O₇N⁺NR₂)_nCl^-，其中，R为C₁₂H₂₅~C₁₈H₃₇，n为1~3。

所述的低排量为1m³/min；所述的大排量为6.0 m³/min。

所述的高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液都是即用即配、连续混配；所述的表面活性剂压裂液25℃的粘度为30~80mPa·s；所述的高粘度的悬砂液25℃的粘度大于100mPa·s。

所述的高粘度的悬砂液的用量大于5m³。

本发明的优点是：本发明方法是形成了一种低渗油气田高含水老井堵水压裂新技术，这种方法中先利用水泥车将水泥浆注入地层，然后，再利用压裂车以低排量往地层注入高粘度的悬砂液，将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部，最后再以大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工。与现有技术相比，本发明的技术优势如下：

（1）与常规压裂相比，解决了压裂过程中，因裂缝无控制的延伸，造成油井与注水井、或油层通过裂缝与边、底水层联通，而导致油井的含水上升甚至油井水淹等问题；

（2）与常规压裂相比，本发明可实现裂缝缝内转向，扩大了裂缝的有效作用范围，提高了压裂施工的增产效果；

（3）与以往转向压裂相比，本发明可实现无转向剂缝内转向压裂，充分利用了地层中原有的支撑剂形成砂墙，从而憋压侧向造缝，节约了作业成本；

（4）与常规压裂相比，裂缝有效作用范围更大，效果提高更多，见效更快，油井的稳产期更长，采收率提高明显；

（5）与常用的瓜胶压裂液相比，本发明中的表面活性剂悬浮液和压裂液体系施工，即用即配，连续混配，施工方便，摩阻更低，地层伤害性更小，更适用于油井的压裂施工；

（6）堵水水泥浆采用固井用水泥浆体系，初凝时间6~7小时。

（7）本发明有利于大幅度提高油气田的产量与采收率，提高油田的生产效率及效益。

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法的压裂效果示意图。

具体实施方式

实施例1

一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法：利用水泥车将水泥浆注入地层，然后，再利用压裂车以低排量往地层注入高粘度的悬砂液，将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部，最后再以大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工，其中，水泥浆初凝时间6~7小时。

所述的水泥浆是由50%~70% G级固井水泥、28%~49.5%清水与0.5~2.0%缓凝剂按上述质量比混合而成。

所述的高粘度的悬砂液是由3.5%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.4%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~95.1%H₂O按上述质量比混合而成。所述的高粘度的悬砂液25℃的粘度大于100mPa·s。

所述的表面活性剂压裂液是由0.8%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.2%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~98.0%H₂O按上述质量比混合而成。

实施例2

一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，包括如下步骤：

第一步：压裂施工前准备，准备水泥浆、高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液；

第二步：开始施工，先用活性水进行试挤，检验密封情况并判断油层吸收情况是否符合要求；

第三步：试挤符合要求后，用水泥车将水泥浆注入地层；其中，水泥浆的初凝时间6~7小时；

第四步：利用压裂车以低排量往地层泵入高粘度的悬砂液；将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部；

第五步：将高粘度的悬砂液换成表面活性剂压裂液，大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工；

第六步：6小时后，返排投产。

所述的水泥浆是由50% G级固井水泥、49.5%清水与0.5%缓凝剂按上述质量比混合而成。

所述的水泥浆的用量为上一次压裂施工加砂量的1/2~2/3。比例为质量比。

所述的高粘度的悬砂液是由3.5%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.4%甲酸、1.0%KCl和95.1%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的表面活性剂压裂液是由0.8%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.2%甲酸、1.0%KCl和98.0%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐的化学结构式：分子式(C₇H₈O₇N⁺NR₂)_nCl^-，其中，R为C₁₂H₂₅~C₁₈H₃₇，n为1~3。

所述的低排量为1m³/min；所述的大排量为6.0 m³/min。

所述的高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液都是即用即配、连续混配；所述的表面活性剂压裂液25℃的粘度为30~80mPa·s；所述的高粘度的悬砂液25℃的粘度大于100mPa·s。本发明的高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液便于操作与管理，其中，本发明的表面活性剂压裂液摩阻低，地层伤害低，适用于不同排量压裂的安全施工。

实施例3

与实施例2基本相同，不同之处是：所述的水泥浆是由70% G级固井水泥、28%%清水与2.0%缓凝剂按上述质量比混合而成。

所述的高粘度的悬砂液是由4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.5%甲酸、2.0%KCl和93.5%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的表面活性剂压裂液是由4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.5%甲酸、2.0%KCl和93.5%H₂O按上述质量比混合而成。

实施例4

与实施例2基本相同，不同之处是：所述的水泥浆是由60% G级固井水泥、39%清水与1%缓凝剂按上述质量比混合而成。

所述的高粘度的悬砂液是由3.65%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.44%甲酸、1.5%KCl和94.41%H₂O按上述质量比混合而成。

所述的表面活性剂压裂液是由2.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.3%甲酸、1.5%KCl和96.2%H₂O按上述质量比混合而成。

上述实施例中的高粘度的悬砂液的用量大于5m³。缓凝剂采用现有市场上常用的水泥的缓凝剂均可。

本发明的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法的压裂效果如图1所示，本发明方法可有效防止压裂过程中因裂缝无控制延伸而导致水窜、水淹的现象，且可实现无转向剂的缝内转向压裂，有利于提高压裂施工效果。

实施例5

采用本发明一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法对某油田X井进行压裂施工，施工步骤如下：

（1）起原井管柱

（2）冲砂洗井

洗井液配方：清水，洗井液 36 m³，洗井排量650 L/min，返出洗井液机械杂质含量小于0.2%，并再次实探人工井底。

（3）通井刮削

通井规外径116mm，长度1500mm，通至人工井底。并刮削至本次压裂段下界。

（4）试压

洗井合格后，对井口按标准进行试压，要求打压45MPa，历时30min压力下降≤0.7MPa为合格。

（5）光套管压裂

①压裂施工参数

表1 压裂施工参数表

②压裂液准备量

表2 备液数量表

③支撑剂准备量

表3 支撑剂备量表

④泵注程序

参数：石英砂69.0+6.0m³，砂比20.0％，排量6.0m³/min，水泥浆42m³，悬砂液110.0m³，前置液465.0m³，携砂液344.9m³

表4 泵注程序表

（6）6小时后，返排投产。

上述的压裂液为本发明的表面活性剂压裂液，悬砂液为本发明的高粘度的悬砂液，水泥浆也为本发明的水泥浆，其配方同实施例1-4中的任意一种均可。其中，水泥浆的初凝时间6~7小时。

本实施例没有详细叙述的工艺部分属本行业的公知常识，这里不一一叙述。所涉及的试剂均可以从市场直接购得。

Claims (5)

1.一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：利用水泥车将水泥浆注入地层，然后，再利用压裂车以低排量往地层注入高粘度的悬砂液，将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部，最后再以大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工，其中，水泥浆初凝时间6~7小时；所述的水泥浆是由50%~70% G级固井水泥、28%~49.5%清水与0.5~2.0%缓凝剂按上述质量比混合而成；所述的水泥浆的用量为上一次压裂施工加砂量的1/2~2/3；所述的高粘度的悬砂液是由3.5%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.4%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~95.1%H₂O按上述质量比混合而成；所述的表面活性剂压裂液是由0.8%~4.0%低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐、0.2%~0.5%甲酸、1.0%~2.0%KCl和93.5%~98.0%H₂O按上述质量比混合而成；所述的低聚氨基丁二酸脂肪酸脂盐的化学结构式：分子式(C₇H₈O₇N⁺NR₂)_nCl^-，其中，R为C₁₂H₂₅~C₁₈H₃₇，n为1~3。

2.根据权利要求1所述的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：包括如下步骤：

第一步：压裂施工前准备，准备水泥浆、高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液；

第二步：开始施工，先用活性水进行试挤，检验密封情况并判断油层吸收情况是否符合要求；

第三步：试挤符合要求后，用水泥车将水泥浆注入地层；其中，水泥浆的初凝时间6~7小时；

第四步：利用压裂车以低排量往地层泵入高粘度的悬砂液；将地层裂缝中原有的支撑剂悬浮，并将水泥浆一起推向裂缝端部；

第五步：将高粘度的悬砂液换成表面活性剂压裂液，大排量注入表面活性剂压裂液进行压裂施工；

第六步：6小时后，返排投产。

3.根据权利要求1或2所述的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：所述的低排量为1m³/min；所述的大排量为6.0 m³/min。

4.根据权利要求1或2所述的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：所述的高粘度的悬砂液和表面活性剂压裂液都是即用即配、连续混配；所述的表面活性剂压裂液25℃的粘度为30~80mPa·s；所述的高粘度的悬砂液25℃的粘度大于100mPa·s。

5.根据权利要求1或2所述的一种低渗油气田高含水老井堵水压裂方法，其特征是：所述的高粘度的悬砂液的用量大于5m³。

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