CN111287721A - 一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法 - Google Patents

一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法 Download PDF

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张平
杨兆中
李丹琼
李小刚
程璐
王乃璐
夏日桂
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China United Coalbed Methane Corp Ltd
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    • E21B43/117—Shaped-charge perforators

Abstract

本发明提供一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，包括以下步骤：(1)起出目标井原生产管柱，并将井筒处理干净；(2)安装井口后下入复合射空枪串，复合射孔枪串包括测压蛋、磁定位器、扶正器和复合射孔枪；(3)利用磁定位器将复合射孔枪下入预定作业位置，并利用扶正器使复合射孔枪正对于施工储层段；(4)通过油管加压的方式将液柱压力加压至复合射孔作业所需的压力值，实现复合射孔作业；(5)待井底压力稳定后，起出复合射孔枪串；(6)进行水力压裂作业。本发明高压气动力诱导起裂技术在近井筒周围短时间内诱导裂缝起裂，水力压裂技术将裂缝进一步的延伸，从而达到充分改造储层的目的。

Description

一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法
技术领域
本发明涉及煤层气储层改造领域，具体的说，是涉及一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法。
背景技术
我国煤层气资源丰富，据统计，我国埋深在2000米以浅的煤层气储量约为36.8万亿m3，居世界第三位。其中，可采储量达10.87万亿m3。但由于我国煤储层拥有低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性，使得煤层气开采的效果并不理想。
高压气动力诱导起裂技术主要包括爆炸压裂、高能气体压裂及复合射孔技术，高压气动力诱导起裂技术利用火药或推进剂快速燃烧产生的高温高压气体，短时间内在井筒附近压开多方位的裂缝，提高近井地带的导流能力。以复合射孔技术为例，目前常用的普通射孔技术无法有效地在储层与井筒之间建立渗流通道，还存在无法大规模提高穿孔深度，容易造成二次污染等缺点。复合射孔技术将射孔与高能气体压裂技术相结合，在射孔的基础上，将复合推进剂引入到射孔枪内作为二次能量，射孔弹射孔形成孔道的同时，复合推进剂被激发燃烧，在枪内产生高温高压气体，通过枪身泄压孔释放并直接进入射孔孔道，对地层进行有效的气体压裂，在近井地带形成广泛的裂缝网络,大幅度提高近井地带的导流能力。虽然复合射孔技术可以提高近井地带的渗透率，但产生的裂缝网络较短，无法大规模延伸裂缝。
水力压裂技术作为煤层气增产改造最常用的技术，其增产效果并不理想。尤其针对松软煤层，水力压裂作用于这类煤层时，能量损失严重，不能对原有的裂隙或割理进一步扩展，也无法产生新的破裂或裂缝，而主要是使煤层发生塑性形变，无法达到预期效果。因此煤层气储层增产改造技术的关键在于能在短时间内完成裂缝起裂，并将裂缝延伸。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，其能够实现在近井筒周围短时间内诱导裂缝起裂，并将裂缝延伸，从而达到煤层气增产的目的。
为解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，包括以下步骤：
(1)起出目标井原生产管柱，并将井筒处理干净；
(2)安装井口后下入复合射空枪串，复合射孔枪串包括测压蛋、磁定位器、扶正器和复合射孔枪；
(3)利用磁定位器将复合射孔枪下入预定作业位置，并利用扶正器使复合射孔枪正对于施工储层段；
(4)通过油管加压的方式将液柱压力加压至复合射孔作业所需的压力值，实现复合射孔作业；
(5)待井底压力稳定后，起出复合射孔枪串；
(6)进行水力压裂作业。
进一步地，复合射孔时要求液面在井口，严密注意井口变化，防止井喷，井涌等事故的发生。
本发明的有益效果是：将高压气动力诱导起裂技术及水力压裂技术的优点相结合，高压气动力诱导起裂技术在近井筒周围短时间内诱导裂缝起裂，水力压裂技术将裂缝进一步的延伸，从而达到充分改造储层的目的。
附图说明
图1为本发明复合射孔枪串示意图；
图2为本发明储层复合射孔作业后示意图；
图3为本发明水力压裂作业后示意图。
图中：1：表层套管；2：技术套管；3：测压蛋；4：磁定位器；5：扶正器；6：复合射孔枪；7：射孔弹；8：复合推进剂；9：人工井底；10：煤层；11：分支缝；12：射孔孔道；13：水力压裂延伸缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
(1)起出目标井原生产管柱，并将井筒处理干净；
(2)如图1所示，在表层套管1顶部安装压裂井口，安装完成后在技术套管2内下入复合射空枪串，复合射孔枪串包括测压蛋3、磁定位器4、扶正器5、复合射孔枪6，复合射孔枪6内装有两发射孔弹7和复合推进剂8，复合推进剂8位于两发射孔弹7之间；
(3)利用磁定位器4将复合射孔枪6下入预定作业位置，并利用扶正器5使复合射孔枪6正对于施工储层段；
(4)通过油管加压的方式将液柱压力加压至复合射孔作业所需的压力值，将射孔弹7引爆，射孔弹7形成一条射孔孔道12的同时，复合推进剂8也被点燃，产生的高温高压气体进入射孔孔道12后继续压裂，加射孔长度并产生分支缝11，并在分支缝11中继续扩展，形成裂缝网络；如图2所示；
(5)待井底压力稳定后，起出复合射孔枪串；
(6)进行水力压裂作业，复合射孔作业后产生的裂缝网络在水力压裂的作用下继续延伸，产生较长的水力压裂延伸缝13，如图3所示。
本发明的方法公开了一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，将高压气动力诱导起裂技术及水力压裂技术的优点相结合，高压气动力诱导起裂技术在近井筒周围短时间内诱导裂缝起裂，水力压裂技术将裂缝进一步的延伸，从而达到充分改造储层的目的。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以有很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)起出目标井原生产管柱，并将井筒处理干净；
(2)安装井口后下入复合射空枪串，复合射孔枪串包括测压蛋、磁定位器、扶正器和复合射孔枪；
(3)利用磁定位器将复合射孔枪下入预定作业位置，并利用扶正器使复合射孔枪正对于施工储层段；
(4)通过油管加压的方式将液柱压力加压至复合射孔作业所需的压力值，实现复合射孔作业；
(5)待井底压力稳定后，起出复合射孔枪串；
(6)进行水力压裂作业。
2.根据权利要求1所述的一种高压气动力诱导起裂与水力压裂联作的压裂方法，其特征在于，复合射孔时要求液面在井口。
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