CN112031732A - 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法 - Google Patents

一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112031732A
CN112031732A CN202010978396.2A CN202010978396A CN112031732A CN 112031732 A CN112031732 A CN 112031732A CN 202010978396 A CN202010978396 A CN 202010978396A CN 112031732 A CN112031732 A CN 112031732A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
vertical
construction
crack
fracture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010978396.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112031732B (zh
Inventor
王贤君
唐鹏飞
胡智凡
张洪涛
王维
顾明勇
陈希迪
于英
冯程滨
李永环
李东旭
郑继明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Daqing Oilfield Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Daqing Oilfield Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd, Daqing Oilfield Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN202010978396.2A priority Critical patent/CN112031732B/zh
Publication of CN112031732A publication Critical patent/CN112031732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112031732B publication Critical patent/CN112031732B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/261—Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping

Abstract

本发明涉及采油工程技术领域，具体涉及一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法。它主要解决了现有方法适用性缺少判断依据，纤维用量、纤维加入速度、纤维加入时机不确定，一切靠技术人员经验的问题。本发明包括以下步骤：根据施工层段三向应力相对大小，判断裂缝是缝为垂直裂缝。根据施工层段裂缝是否为垂直裂缝及水平应力差，判断方法适用性。根据施工层段水平应力差、裂缝高度确定纤维用量。根据施工层段施工排量、纤维加入时的砂比确定纤维加入速度。根据施工层段确定的纤维用量及纤维加入速度，确定纤维加入时机。根据施工层段施工压力变化情况，实时调整纤维用量。本发明具有能够系统、量化、准确的确定方法适用性、纤维用量、纤维加入速度、纤维加入时机及实时调整纤维用量等优点。

Description

一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域，具体的涉及一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法。
背景技术
目前油田直井分支缝压裂、暂堵转向压裂现场所用的“纤维+支撑剂”暂堵方法适用性缺少判断依据，纤维用量、纤维加入速度、纤维加入时机主要依靠技术人员的经验，没有一套系统的方法方法。现场容易出现纤维用量不够、纤维用量超出、纤维加入速度不够、纤维加入速度过快等现象，易导致暂堵后施工压力上涨幅度不够、暂堵后施工压力上涨值过大等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，该方法能够系统、量化、准确的为方法适用性提供判断依据，确定纤维用量、纤维加入速度、纤维加入时机，并提供纤维用量实时调整方法。
本发明通过如下技术方案来达到：一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，包括以下步骤：
第一步：根据压裂层段三向应力相对大小，判断裂缝是否为垂直裂缝；
第二步：根据压裂层段裂缝是否为垂直裂缝及水平应力差，判断直井多分支缝压裂方法适用性；
第三步：根据压裂层段水平应力差、裂缝高度确定纤维用量；
第四步：根据纤维加入时的砂比、施工排量确定纤维加入速度；
第五步：根据第三步、第四步的确定的纤维用量、纤维加入速度确定纤维加入时机；
第六步：暂堵过程，根据施工压力变化情况，实时调整纤维用量。若要进行多次暂堵，重复第三步、第四步、第五步、第六步。
所述的步骤一中的判断裂缝是否为垂直裂缝方法；
（1）最小水平主应力＜最大水平主应力＜垂向应力，判断裂缝为垂直裂缝；
（2）最小水平主应力＜垂向应力＜最大水平主应力，判断裂缝为垂直裂缝；
（3）垂向应力＜最小水平主应力＜最大水平主应力，判断裂缝为水平裂缝。
所述的步骤二中的判断直井多分支缝压裂方法适用性方法；
（1）裂缝为垂直裂缝，且压裂层段水平应力差≤6MPa，判断直井多分支缝压裂方法适用；
（2）其余情况缝内暂堵转向压裂方法均不适用。
所述的步骤三中的纤维用量确定方法；
（1）水平应力差四舍五入，保留个位数；
（2）当水平应力差为1MPa时，y = -0.1009x2 + 8.741x - 1.4211，其中y为纤维质量，单位为kg，x为裂缝高度，单位为m；
（3）当水平应力差为2MPa时，y = -0.1801x2 + 11.936x - 5.85；
（4）当水平应力差为3MPa时，y = -0.1466x2 + 12.781x - 4.8632；
（5）当水平应力差为4MPa时，y = -0.1401x2 + 14.093x - 3.9083；
（6）当水平应力差为5MPa时，y = -0.1869x2 + 16.308x - 5.1082；
（7）当水平应力差为6MPa时，y = -0.1804x2 + 17.62x - 4.1534。
所述的步骤四中的纤维加入速度确定方法；
（1）施工排量设定为3.0m3/min或3.5m3/min或4.0m3/min或4.5m3/min或5.0m3/min或5.5m3/min或6.0m3/min。
（2）加入纤维时砂比设定为n，单位为%。
（3）当施工排量为3.0m3/min时，v = -0.0051n2 - 0.5378n + 60.294，其中v为纤维加入速度，单位为kg/min，n为砂比，单位为%；
（4）当施工排量为3.5m3/min时，v = -0.0059n2 - 0.6275n + 70.343；
（5）当施工排量为4.0m3/min时，v = -0.0068n2 - 0.7171n + 80.392；
（6）当施工排量为4.5m3/min时，v = -0.0076n2 - 0.8068n + 90.441；
（7）当施工排量为5.0m3/min时，v = -0.0085n2 - 0.8964n + 100.49；
（8）当施工排量为5.5m3/min时，v = -0.0093n2 - 0.986n + 110.54；
（9）当施工排量为6.0m3/min时，v = -0.0101n2 - 1.0757n + 120.59。
所述的步骤五中的纤维加入时机确定方法；
（1）纤维加入所需时间t=y÷v，其中t单位为min，y为纤维用量，单位为Kg，v为纤维加入速度，单位为kg/min；
（2）纤维加入时的砂比阶段结束前t，即为纤维加入时机。
所述的步骤六中的纤维用量实时调整方法；
（1）暂堵后，施工压力上升角度＜30°，每次追加纤维用量的20%，直到纤维上升角度＞30°；
（2）暂堵后，30°≤施工压力上升角度≤60°，纤维用量不变；
（3）暂堵后，施工压力上升角度＞60°，立即停止加入纤维；
（4）若要进行多次暂堵，重复第三步、第四步、第五步、第六步。
本发明与已有技术相比具有如下有益效果：
本发明能够系统、量化、准确的为方法适用性提供判断依据，确定纤维用量、纤维加入速度、纤维加入时机，并提供纤维用量实时调整方法，操作方便简单、安全有效。
附图说明：图1是本发明实施例中压裂层段施工曲线。
具体实施方式：下面结合附图及实施例将对本发明作进一步说明：
第一步：判断裂缝是否为垂直裂缝；具体如下：
（1）南252井压裂层段最小水平主应力27.1MPa，最大水平主应力28.7MPa，垂向应力29.0MPa，最小水平主应力＜最大水平主应力＜垂向应力，判断裂缝为垂直裂缝。
第二步：判断直井多分支缝压裂方法适用性；具体如下：
（1）压裂层段水平应力差=最大水平主应力-最小水平主应力=28.7MPa-27.1MPa=1.6MPa，且裂缝为垂直裂缝，判断直井多分支缝压裂方法适用。
第三步：纤维用量确定；具体如下：
（1）压裂层段水平应力差四舍五入，保留个位数为2MPa；
（2）压裂层段裂缝高度为10m；
（3）当水平应力差为2MPa时，y = -0.1801x2 + 11.936x - 5.85=95.5Kg，其中y为纤维质量，单位为kg，x为裂缝高度，单位为m。
第四步：纤维加入速度确定；具体如下：
（1）施工排量设定为3.5m3/min。
（2）纤维加入时砂比设定为40%。
（3）当施工排量为3.5m3/min时，v = -0.0059n2 - 0.6275n + 70.343=70.1Kg/min，其中v为纤维加入速度，单位为kg/min，n为砂比，单位为%。
第五步：纤维加入时机确定；具体如下：
（1）纤维加入所需时间t=95.5Kg÷70.1Kg/min=1.36min，其中t单位为min，y为纤维用量，单位为Kg，v为纤维加入速度，单位为kg/min。
（2）40%砂比阶段结束前1.36min，即为纤维加入时机。
第六步：纤维用量实时调整；具体如下：
（1）暂堵后，施工压力上升角度=55°，施工曲线如图1，纤维用量不变。
第七步：二次暂堵纤维用量确定；具体如下：
（1）压裂层段水平应力差四舍五入，保留个位数为2MPa；
（2）压裂层段裂缝高度为10m；
（3）当水平应力差为2MPa时，y = -0.1801x2 + 11.936x - 5.85=95.5Kg，其中y为纤维质量，单位为kg，x为裂缝高度，单位为m。
第八步：二次暂堵纤维加入速度确定；具体如下：
（1）施工排量设定为3.5m3/min。
（2）纤维加入时砂比为40%。
（3）当施工排量为3.5m3/min时，v = -0.0059n2 - 0.6275n + 70.343=70.1Kg/min，其中v为纤维加入速度，单位为kg/min，n为砂比，单位为%。
第九步：二次暂堵纤维加入时机确定；具体如下：
（1）纤维加入所需时间t=95.5Kg÷70.1Kg/min=1.36min，其中t单位为min，y为纤维用量，单位为Kg，v为纤维加入速度，单位为kg/min。
（2）40%砂比阶段结束前1.36min，即为纤维加入时机。
第十步：二次暂堵纤维用量实时调整；具体如下：
（1）暂堵后，施工压力上升角度=60°，施工曲线如图1，纤维用量不变。

Claims (7)

1.一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：根据压裂层段三向应力相对大小，判断裂缝是否为垂直裂缝；
第二步：根据压裂层段裂缝是否为垂直裂缝及水平应力差，判断直井多分支缝压裂方法适用性；
第三步：根据压裂层段水平应力差、裂缝高度确定纤维用量；
第四步：根据纤维加入时的砂比、施工排量确定纤维加入速度；
第五步：根据第三步、第四步的确定的纤维用量、纤维加入速度确定纤维加入时机；
第六步：暂堵过程，根据施工压力变化情况，实时调整纤维用量。若要进行多次暂堵，重复第三步、第四步、第五步、第六步。
2.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤一中的判断裂缝是否为垂直裂缝方法；
（1）最小水平主应力＜最大水平主应力＜垂向应力，判断裂缝为垂直裂缝；
（2）最小水平主应力＜垂向应力＜最大水平主应力，判断裂缝为垂直裂缝；
（3）垂向应力＜最小水平主应力＜最大水平主应力，判断裂缝为水平裂缝。
3.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤二中的判断直井多分支缝压裂方法适用性方法；
（1）裂缝为垂直裂缝，且压裂层段水平应力差≤6MPa，判断直井多分支缝压裂方法适用；
（2）其余情况缝内暂堵转向压裂方法均不适用。
4.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤三中的纤维用量确定方法；
（1）水平应力差四舍五入，保留个位数；
（2）当水平应力差为1MPa时，y = -0.1009x2 + 8.741x - 1.4211，其中y为纤维质量，单位为kg，x为裂缝高度，单位为m；
（3）当水平应力差为2MPa时，y = -0.1801x2 + 11.936x - 5.85；
（4）当水平应力差为3MPa时，y = -0.1466x2 + 12.781x - 4.8632；
（5）当水平应力差为4MPa时，y = -0.1401x2 + 14.093x - 3.9083；
（6）当水平应力差为5MPa时，y = -0.1869x2 + 16.308x - 5.1082；
（7）当水平应力差为6MPa时，y = -0.1804x2 + 17.62x - 4.1534。
5.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤四中的纤维加入速度确定方法；
（1）施工排量设定为3.0m3/min或3.5m3/min或4.0m3/min或4.5m3/min或5.0m3/min或5.5m3/min或6.0m3/min。
（2）加入纤维时砂比设定为n，单位为%。
（3）当施工排量为3.0m3/min时，v = -0.0051n2 - 0.5378n + 60.294，其中v为纤维加入速度，单位为kg/min，n为砂比，单位为%；
（4）当施工排量为3.5m3/min时，v = -0.0059n2 - 0.6275n + 70.343；
（5）当施工排量为4.0m3/min时，v = -0.0068n2 - 0.7171n + 80.392；
（6）当施工排量为4.5m3/min时，v = -0.0076n2 - 0.8068n + 90.441；
（7）当施工排量为5.0m3/min时，v = -0.0085n2 - 0.8964n + 100.49；
（8）当施工排量为5.5m3/min时，v = -0.0093n2 - 0.986n + 110.54；
（9）当施工排量为6.0m3/min时，v = -0.0101n2 - 1.0757n + 120.59。
6.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤五中的纤维加入时机确定方法；
（1）纤维加入所需时间t=y÷v，其中t单位为min，y为纤维用量，单位为Kg，v为纤维加入速度，单位为kg/min；
（2）纤维加入时的砂比阶段结束前t，即为纤维加入时机。
7.根据权利要求1所述的一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法，其特征在于：所述的步骤六中的纤维用量实时调整方法；
（1）暂堵后，施工压力上升角度＜30°，每次追加纤维用量的20%，直到纤维上升角度＞30°；
（2）暂堵后，30°≤施工压力上升角度≤60°，纤维用量不变；
（3）暂堵后，施工压力上升角度＞60°，立即停止加入纤维；
（4）若要进行多次暂堵，重复第三步、第四步、第五步、第六步。
CN202010978396.2A 2020-09-17 2020-09-17 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法 Active CN112031732B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010978396.2A CN112031732B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010978396.2A CN112031732B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112031732A true CN112031732A (zh) 2020-12-04
CN112031732B CN112031732B (zh) 2022-07-22

Family

ID=73589654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010978396.2A Active CN112031732B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112031732B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115217459A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 成都劳恩普斯科技有限公司 一种支撑高效铺置及防砂实验设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110240296A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Dusterhoft Ronald G Methods Relating to Improved Stimulation Treatments and Strengthening Fractures in Subterranean Formations
CN105041287A (zh) * 2015-07-23 2015-11-11 中国石油天然气股份有限公司 一种提高低渗致密砂岩油气井产能的纤维暂堵转向压裂方法
CN105952428A (zh) * 2016-05-06 2016-09-21 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种纤维辅助二氧化碳干法压裂方法
CN109635321A (zh) * 2018-11-05 2019-04-16 中国石油天然气股份有限公司 一种低应力差垂直裂缝压裂加砂量计算方法、装置及应用
CN110685657A (zh) * 2019-10-21 2020-01-14 中国石油化工股份有限公司 一种转向压裂用暂堵颗粒用量计算方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110240296A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Dusterhoft Ronald G Methods Relating to Improved Stimulation Treatments and Strengthening Fractures in Subterranean Formations
CN105041287A (zh) * 2015-07-23 2015-11-11 中国石油天然气股份有限公司 一种提高低渗致密砂岩油气井产能的纤维暂堵转向压裂方法
CN105952428A (zh) * 2016-05-06 2016-09-21 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种纤维辅助二氧化碳干法压裂方法
CN109635321A (zh) * 2018-11-05 2019-04-16 中国石油天然气股份有限公司 一种低应力差垂直裂缝压裂加砂量计算方法、装置及应用
CN110685657A (zh) * 2019-10-21 2020-01-14 中国石油化工股份有限公司 一种转向压裂用暂堵颗粒用量计算方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115217459A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 成都劳恩普斯科技有限公司 一种支撑高效铺置及防砂实验设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112031732B (zh) 2022-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103953323B (zh) 一种水平井产生缝网的水力压裂工艺
CN109751035B (zh) 一种油气藏压裂加砂方法
CN108825196B (zh) 一种筛管大斜度井的暂堵体积压裂工艺方法
CN108119122B (zh) 一种套变复杂井分段压裂方法
CN103725274B (zh) 耐高压可控降解化学成型的流体桥塞及其制备方法和用途
CN103306660A (zh) 一种页岩气藏水力压裂增产的方法
CN104963671B (zh) 一种大斜度从式井储层的压裂改造方法
CN112031732B (zh) 一种新型“纤维+支撑剂”直井多分支缝压裂方法
CN101270277A (zh) 自破胶液体胶塞水平井分段射孔压裂工艺及胶塞
CN109681244B (zh) 一种微细裂隙岩体的注浆方法
CN106566501B (zh) 一种柔性堵漏剂及其制备方法与应用
CN114836184A (zh) 一种海上大漏失油水井修井用可降解暂堵剂及其使用方法
CN109184615B (zh) 一种砂砾岩油藏油井选择性堵水方法及应用
CN114716984B (zh) 一种水基钻井液用胶结封堵型固壁剂及其制备方法与应用
CN106372377B (zh) 一种细粉砂油层充填防砂方法
CN112480317B (zh) 一种凝胶封堵材料及其制备方法
CN108587587B (zh) 一种高强度可降解的油气井暂堵球及其制备方法与应用
CN114737940A (zh) 一种三维井带渗流暂堵体积压裂方法
CN107722955A (zh) 变密度管外封窜堵漏剂及其制备方法
CN109026011A (zh) 巨厚富水灯影组白云岩立井井筒止水帷幕控制注浆工艺
CN112302604B (zh) 一种水平井分段重复压裂方法及其应用
CN110080739B (zh) 一种直井多分支缝压裂现场施工判断方法
CN110699062A (zh) 环氧树脂涂层支撑剂及其制备方法和施工工艺
CN109098707B (zh) 砂砾岩体油藏的直井缝网压裂的适应性评价方法、砂砾岩体油藏的直井缝网压裂方法
CN108609957A (zh) 用于深基坑钻孔咬合桩的超缓凝贫混凝土

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant