CN110878686A - 一种用于油气井的压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于油气井的压裂方法，该压裂方法包括首先进行勘探以在井筒内富含油气层确定定点，然后降低定点附近的地层起裂压力，之后向地层内泵送压裂液以形成裂缝网，该压裂方法能确定起裂点的位置，并且降低相应的地层的起裂压力，从而达到最大限度地沟通储层，降低压裂成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及油气井井下施工技术领域，具体涉及一种用于油气井的压裂方法。
背景技术
水平井裸眼分段压裂完井是低压、低渗透油气藏开发中采用的重要增产措施之一。为提高水平井产能，该技术采取水平井裸眼封隔器完井方式，根据地质情况将水平段分隔成设计的层段数，再利用投球方式逐级打开各投球滑套，以实现分段压裂的目的。
这种方式存在如下问题：两个封隔器之间的滑套打开后，地层破裂的位置为该井段内地层破裂压力最小处，并不一定是油藏最丰富的点，由此会带来储层改造效果差的问题。或者地层起裂压力高，导致对压裂设备要求高，增加储层改造作业成本。
由此，需要开发一种能够确定起裂点并降低起裂压力的用于油气井的压裂方法。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于油气井的压裂方法。该压裂方法能确定起裂点的位置，并且降低相应的地层的起裂压力，从而达到最大限度地沟通储层，降低压裂成本的目的。
根据本发明，提供了一种用于油气井的压裂方法，该压裂方法包括首先进行勘探以在井筒内富含油气层确定定点，然后降低定点附近的地层起裂压力，之后向地层内泵送压裂液以形成裂缝网。
在一个实施例中，在地层中形成以所述定点为起点向地层内延伸的初始孔道用于降低地层起裂压力。
在一个实施例中，在富含油气层中设置多组轴向间隔的定点，且相邻的两组定点之间间隔35-100米，各组定点包括多个周向间隔的定点。
在一个实施例中，利用分支工具在地层内形成初始孔道，所述分支工具具有侧壁上设置有内外连通的安装孔的母管和设置在所述母管的内腔中的子管，其中，所述子管的第一端密封式插入到所述安装孔中，当向所述母管中泵送液体的过程中，所述子管通过所述安装孔进入地层并在地层中形成初始孔道。
在一个实施例中，子管的直径为4-15毫米。
在一个实施例中，子管与母管的轴线之间的角度为15-45度。
在一个实施例中，向母管中以1.5-2.5立方米每分钟的排量注入第一酸性液以驱动子管进入地层。
在一个实施例中，第一酸性液由下述重量百分比的原料组成：酸液3～25％；XZC-21.0～1.2％；COP-1 0.1～0.2％；BE-2 0.1～0.3％；XZ-1 0.2～0.4％；其余是水。
在一个实施例中，第一酸性液中的酸液可以用HCL、HCL与HF混合体或HCL与HBF4混合体中的一种。
在一个实施例中，在子管进入地层后，提高排量至3-4立方米每分钟泵送一段之间。
与现有技术相比，本发明的优点在于，根据本申请的压裂方法，先确定定点，然后降低定点附近的地层压裂压力后才进行压裂，由于定点附近的地层压裂压力减低，则在后期泵送压力液进行压裂施工过程中，定点能作为起裂点。由此，这种方式通过确定定点而确定了起裂点，并将起裂点设置在了油藏丰富区。同时，地层的起裂压力降低，有助于压裂中能最大限度地沟通储层，降低压裂成本。另外，该压裂方法还能有效地控制储藏开采流道的裂缝位置，对储藏地层的改造达到预期效果。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1显示了根据本发明的在子管进入地层并形成初始孔道的状态图；
图2显示了根据本发明的施工压裂后的状态图；
图3显示了根据本发明的分支工具；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
根据本发明，提供了一种用于油气井的压裂方法。在该压裂方法中，通过勘探以明确油气井的井筒内油气丰富区域。然后，在丰富区域内设置定点。接着，使得定点附近的地层起裂压力降低。最后，向地层内泵送压裂液，使得压裂液进入地层以形成裂缝300。
在该方法中，先确定定点，然后降低定点附近的地层压裂压力后才进行压裂，由于定点附近的地层压裂压力减低，则在后期泵送压力液进行压裂施工过程中，定点能作为起裂点。这种方式通过确定定点而确定了起裂点，使得起裂点位于油气丰富区域。同时，该方法能减低地层的起裂压力，以使得在后期压裂过程中能保证最大限度地沟通储层，降低压裂成本。另外，该压裂方法还能有效地控制储藏开采流道的裂缝300位置，对储藏地层的改造可控性高以能达到预期效果。
在一个实施例中，在富含油气层中设置多组轴向间隔的定点，且相邻的两组定点之间间隔35-100米，各组定点包括多个周向间隔的定点。例如，相邻的各组定点之间间隔60米。通过这种设置在保证最大范围沟通储层，提高产油气量的同时，还能保证施工经济。
根据本发明，在地层中形成以定点为起点向地层内延伸的初始孔道200以降低地层起裂压力，如图1所示。
在一个具体的实施例中，利用分支工具100在地层内形成初始孔道200。如图3所示，分支工具100包括母管1、子管2和密封组件3。母管1的侧壁上设置有安装孔11。在初始状态下，子管2的一端设置在母管1的内腔中，子管2的另一端插入到安装孔11中，但不能超越母管1的侧壁的外周面。在安装孔11的内壁与子管2的外壁之间设置密封组件3，用于实现安装孔11和子管2之间的密封。在压裂前，将此分支工具100安装在压裂管柱上，被下方到预定储藏地层，使得安装孔11位置与定点位置对应。
在压裂管柱下入到位后，可以从地面向母管1中泵送第一酸性液体。第一酸性液体由子管2的一端进入并由子管2的另一端喷出，以射流冲击或溶蚀储藏地层形成孔洞。并且，由于子管2的过流面积小于母管1的过流面积，形成节流压差，在节流压力推动下，子管2沿着安装孔11由母管1延伸到地层中。最终，子管2伸入储藏地层中，并在储藏地层中形成初始孔道200。与定点相对应地，可以在分支工具100上设置多个安装孔11，以在一次下入压裂管柱的过程中，形成多个初始流道200，从而增加储藏的开采效果，提高生产效率，节约生产成本。上述形成初始孔道200的方式，不仅控制了初始孔道200起始点位置，还能有效控制初始孔道200的发展方向，从而增加了对储层开采流道的可控性。同时，这种生成初始孔道200的方式对套管影响小，有助于延长油井寿命。另外，泵送子管2的过程中，耗费液体少，操作成本比较低。
在一个优选的实施例中，子管2的直径为4-15毫米，例如为10毫米。另外，子管2与母管1的轴线之间的角度为15-45度，例如35度。这种设置的分支工具100安装方便，同时子管2在节流压差的作用下能更容易地延伸到地层中。进一步优选地，子管2可为柔性钢管材质，子管2能弯曲状地容纳在母管1的内腔中，从而保证母管1的内腔中能容纳足够长的子管2，以确保子管2形成的孔洞的长度。例如，可将9m的子管2安放在母管1的内腔中。同时，柔性钢管材质可使子管2更容易穿过储藏地层的岩土层。
在一个实施例中，通过向母管1中泵送第一酸性液的方式驱动子管2进入地层。例如，以1.5-2.5立方米每分钟的排量向母管1内注入第一酸性液。第一酸性不仅能产生节流压差以将子管2驱动到地层中，还能通过子管2射入地层，以施力于储层并为子管2前行进行破土，更能对附近岩土起到腐蚀作用，以扩大初始孔道200的通流面积，防止初始孔道200在地应力作用下闭合。
在一个实施例中，第一酸性液由下述重量百分比的原料组成：酸液3～25％；XZC-21.0～1.2％；COP-1 0.1～0.2％；BE-2 0.1～0.3％；XZ-1 0.2～0.4％；其余是水。其中，第一酸性液中的酸液可以用HCL、HCL与HF混合体或HCL与HBF4混合体中的一种。优选地，HCL与HF混合体HCL：HF4～8:1；HCL与HBF4混合体HCL：HBF48～12:1。这种酸液作为施工液体，降低了压裂液对储层的伤害，较高程度的保持了储层的渗透性，最大限度沟通储层以提高产油效率。
在一个实施例中，在子管2进入地层后，提高排量至3-4立方米每分钟泵送第一酸性液一段时间，例如3-5分钟。泵送的第一酸性液通过安装孔11进入地层，可以沿着初始孔道200延伸，起到了增扩初始孔道200以及防止其闭合的作用。
在初始孔道200形成后，向压裂管柱中泵送第二酸性液作为压裂液，以进行压裂作业。如图2所示，压裂液进入主井眼和子管2形成的初始孔道200。由于液体压力具有垂直于被作用面的特性，初始孔道200将大幅降低沿子管2径向裂纹的起裂压力，使压裂裂缝300在初始孔道200位置起裂，并沿初始孔道200的轴向和径向扩展，最终形成压裂缝网。从而实现由固定的起点位置起裂，并降低起裂压力的目的。
例如，第二酸性液可以为浓度为10％～30％的盐酸，还可以和第一酸性液相同。而泵送的第二酸性液压力和排量，可以根据地层破裂压力进行调整。
以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于油气井的压裂方法，其特征在于，包括首先进行勘探以在井筒内富含油气层确定定点，然后降低定点附近的地层起裂压力，之后向地层内泵送压裂液以形成裂缝网。
2.根据权利要求1所述的压裂方法，其特征在于，在地层中形成以所述定点为起点向地层内延伸的初始孔道用于降低地层起裂压力。
3.根据权利要求2所述的压裂方法，其特征在于，在富含油气层中设置多组轴向间隔的所述定点，且相邻的两组定点之间间隔35-100米，各组定点包括多个周向间隔的定点。
4.根据权利要求2或3所述的压裂方法，其特征在于，利用分支工具在地层内形成初始孔道，所述分支工具具有侧壁上设置有内外连通的安装孔的母管和设置在所述母管的内腔中的子管，其中，所述子管的第一端密封式插入到所述安装孔中，当向所述母管中泵送液体的过程中，所述子管通过所述安装孔进入地层并在地层中形成初始孔道。
5.根据权利要求4所述的压裂方法，其特征在于，所述子管的直径为4-15毫米。
6.根据权利要求4或5所述的压裂方法，其特征在于，所述子管与所述母管的轴线之间的角度为15-45度。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的压裂方法，其特征在于，向母管中以1.5-2.5立方米每分钟的排量注入第一酸性液以驱动所述子管进入地层。
8.根据权利要求7所述的压裂方法，其特征在于，第一酸性液由下述重量百分比的原料组成：酸液3～25％；XZC-2 1.0～1.2％；COP-1 0.1～0.2％；BE-20.1～0.3％；XZ-1 0.2～0.4％；其余是水。
9.根据权利要求8所述的压裂方法，其特征在于，所述第一酸性液中的酸液可以用HCL、HCL与HF混合体或HCL与HBF4混合体中的一种。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的压裂方法，其特征在于，在所述子管进入地层后，提高排量至3-4立方米每分钟泵送一段时间。
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