CN112253041A - 一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油井致密储层压裂技术领域，具体涉及一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法。本发明通过选择液体封固剂、明确区块和油井的见水风险、优化压裂施工工艺及改造参数和实施压裂四个步骤，实现了超前注水开发区致密储层在多段体积压裂改造、提高单井产量的同时，降低了见水风险，提升了开发效果。本发明利用液体封固剂到达裂缝端部，固化后形成一层“屏障”，阻断了人工裂缝与注入水沟通的可能性，不仅充分改造了致密储层，而且不影响单井产量。本发明针对封固剂形态为液态，通过结合不同液体体系粘度和滤失情况，以先低粘液体、后高粘液体的前置液阶段泵注程序，减少了封固剂滤失，确保了封固剂能够有效到达裂缝端部。
Description
技术领域
本发明属于油井致密储层压裂技术领域，具体涉及一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法。
背景技术
近年来，针对某盆地长6长8超低渗透Ⅰ、Ⅱ类油藏，为提高单井产量、提升稳产效果，目前普遍采用的是超前注水开发+大斜度井/水平井多段体积压裂开发方式，由于体积压裂改造规模大，裂缝横向穿透长度及储层覆盖体积大幅提高，在超前注水开发条件下，人工裂缝存在与注水井注入水线沟通的可能性。2018～2019年，大斜度井、水平井分段体积压裂在华庆、镇北、姬塬等长6、8油藏累计实施245口，见注入水井26口、见水比例10.6％，见注入水的油井单井日产油0.8t、含水86.3％，而未见注入水的油井平均单井日产油3.7t、含水36.8％，水平井/大斜度井一旦见注入水，改造效果将大幅下降。为此，通过优化改进压裂方法，实现超前注水开发区致密储层在多段体积压裂改造、提高单井产量的同时，降低见水风险，提升开发效果。
发明内容
本发明提供了一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，目的在于提供一种能够实现超前注水开发区致密储层在多段体积压裂改造、提高单井产量的同时，降低见水风险，提升开发效果的压裂方法。
上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，包括如下步骤
步骤一：选择液体封固剂；
步骤二：明确区块和油井的见水风险；
获取注水井状态数据，根据获取的注水井状态数据，将不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分；
步骤三：优化压裂施工工艺及改造参数；
步骤四：实施压裂
根据步骤三及步骤四对不同层段、不同区域进行不同规模的压裂改造。
所述的步骤一中选择的液体封固剂是液态可固化树脂。
所述的液态可固化树脂满足如下条件：在地层温度60-80℃条件下，能够实现1-2h停止流动、12h完全固化；在储层温度、30MPa围压条件下凝胶固后最大抗压强度大于80MPa。
所述的步骤二获取注水井状态数据包括注水井注水量数据和天然裂缝越发育数据。
所述的步骤二对不同层段、不同区域分别进行风险等级高低划分的方法是：当注水井注水量大于2000方，储层天然裂缝发育大于0.5条/m且油井在钻井过程中会出现溢流时为高风险；否则，为低风险。
所述的步骤三中的改造参数包括压裂入地液量和压裂排量。
所述的步骤三优化压裂施工工艺的方法是在前置液阶段即压裂初期的造缝阶段加入液体封固剂；在注入胍胶基液、交联胍胶和液体堵剂液体时采用先泵注胍胶基液、交联胍胶，后注入液体堵剂的方法。
所述的步骤四实施压裂改造方法为：对风险等级高的层段或区域在实施大斜度井、水平井压裂时，单段入地液量＜300方、排量＜3.0方5和/分；若风险等级低，单段入地液量400～600方、排量＞4.0方/分。
有益效果：
(1)本发明利用液体封固剂到达裂缝端部，固化后形成一层“屏障”，阻断了人工裂缝与注入水沟通的可能性，不仅充分改造了致密储层，而且不影响单井产量。
(2)本发明针对封固剂形态为液态，在地层中存在滤失情况，通过结合不同液体体系粘度和滤失情况，优化形成了以先低粘液体、后高粘液体的前置液阶段泵注程序，减少了封固剂滤失，确保了封固剂能够有效到达裂缝端部，实现其阻断人工裂缝与注入水沟通的功能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例，详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例中液体封固剂试验井各段放喷压力及液量统计示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，包括如下步骤
步骤一：选择液体封固剂；
步骤二：明确区块和油井的见水风险；
获取注水井状态数据，根据获取的注水井状态数据，将不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分；
步骤三：优化压裂施工工艺及改造参数；
步骤四：实施压裂
根据步骤三及步骤四对不同层段、不同区域进行不同规模的压裂改造。
进一步的，所述的步骤三中的改造参数包括压裂入地液量和压裂排量。
在实际使用时，首先进行液体封固剂的选择，所选择的液体封固剂要求能够到达裂缝端部、并在端部固化形成一层“屏障”的液体封固剂，既能满足压裂施工要求，又能有较好的封固效果。随后，获取注水井状态数据，根据获取的注水井状态数据，将不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分。由于见水风险高的区块或者油井，主要表现在注水井注水量较大，储层天然裂缝较发育，油井在钻井过程中会出现溢流等情况，通过基础资料的综合分析，基本能够明确见水风险高的区块和油井。为了确保液体封固剂能够完整、有效的到达裂缝端部，采取优化压裂施工工艺的方法得到目的。因为注水井注水量越大、天然裂缝越发育，油井压裂人工裂缝沟通注入水的风险越大，因此，需要根据不同层段注水井注水量及天然裂缝发育情况，分段优化压裂排量、入地液量等改造参数。之后，进行压裂改造。压裂改造时，对不同风险等级的层段或区域，进行不同规模的压裂改造。对于风险高的，降低压裂改造规模，风险低的可增大改造规模，确保在控水的基础上，尽可能增大改造体积，提高单井产量。
本发明在提高裂缝复杂程度、增大改造体积、提高单井产量的基础上，降低了人工裂缝与注水井的沟通风险，实现了控水增油、提升开发效果的目的。
实施例二：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一的基础上：所述的步骤一中选择的液体封固剂是液态可固化树脂。
现有技术中，超前注水区降低压裂见水风险，主要采用降低压裂改造规模，来避免裂缝形态复杂和减少裂缝横向穿透长度的技术手段，但由于降低压裂改造规模，会导致致密储层改造不充分，影响单井产量。
本发明的液态可固化树脂是由预聚体基料、引发剂按照重量比为95～105∶1.8～2.2的比例混合而成，单纯的预聚体是一种热塑性高分子，加入引发剂发生交联固化作用使其转变为具有高强度的三维网状聚合物。到达裂缝端部，形成一层固化“屏障”，阻断了人工裂缝与注入水沟通的可能性。
本实施例中的预聚体基料采用的是脲醛树脂，引发剂采用的是一种铵盐类复合型材料。
采用本发明的技术方案，有效解决了采用密度大、粒径大、主要用于封堵近井地带的固体颗粒封堵剂，难以到达裂缝端部，不能在裂缝端部形成长效封堵的问题。
实施例三：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一或实施例二的基础上：所述的液态可固化树脂满足如下条件：在地层温度60-80℃条件下，能够实现1-2h停止流动、12h完全固化；在储层温度、30MPa围压条件下凝胶固后最大抗压强度大于80MPa。
在实际使用时，液态可固化树采用本技术方案，是为了满足压裂改造地的地层条件和压裂条件，确保封固剂在地层中凝固后长久有效。
实施例四：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一的基础上：所述的步骤二获取注水井状态数据包括注水井注水量数据和天然裂缝越发育数据。
在实际使用时，由于不同区块储层地质特征、注水井注水量均有差异，部分区块及部分井存在人工裂缝与注入水沟通的风险，通过注水量、天然裂缝、钻井情况等综合资料的分析，就能够明确见水风险高的区块和油井。因此，只要获取注水井注水量数据和天然裂缝越发育数据即可对不同层段、不同区域的风险等级进行判断，即简单，又方便。
实施例五：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一的基础上：所述的步骤二对不同层段、不同区域分别进行风险等级高低划分的方法是：当注水井注水量大于2000方，储层天然裂缝发育大于0.5条/m且油井在钻井过程中会出现溢流时为高风险；否则，为低风险。
在实际使用时，对不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分，方便进行不同压裂改造规模的选用，在确保控水的基础上，尽可能增大改造体积，提高单井产量。
实施例六：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一的基础上：所述的步骤三优化压裂施工工艺的方法是在前置液阶段即压裂初期的造缝阶段加入液体封固剂；在注入胍胶基液、交联胍胶和液体堵剂液体时采用先泵注胍胶基液、交联胍胶，后注入液体堵剂的方法。
在实际使用时，压裂施工工艺即地层破裂后，在前置液阶段加入液体封堵剂，让液体封固剂到达裂缝长度的最前端形成“屏障”，后续携砂液过程，因为缝端的屏障，裂缝长度不再继续延伸，从而降低裂缝延伸沟通超前注水区注水井的风险。
本发明采用了流动性能好的液体封固剂且在前置液阶段加入，以先低粘液体、后高粘液体的前置液阶段泵注程序，有效降低了液体封固剂在地层运移中的滤失，保证了液体封固剂能够有效的到达裂缝端部。
在实际使用时，本发明优化了胍胶基液、交联胍胶和液体堵剂的液体注入程序，采用先泵注胍胶基液、交联胍胶，后注入液体堵剂的方法，确保封固剂完成有效到达裂缝端部。
实施例七：
一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，在实施例一或实施例六的基础上：所述的步骤四实施压裂时，对风险等级高的层段或区域在实施大斜度井、水平井压裂时，单段入地液量＜300方、排量＜3.0方/分；若风险等级低，单段入地液量400～600方、排量＞4.0方/分。
在实际使用时，对不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分，方便进行不同压裂改造规模的选用，在确保控水的基础上，尽可能增大改造体积，提高单井产量。
具体应用时，由于不同层段、不同区域的注水量大小不同，油井不同层段人工裂缝见注入水风险不同，对于风险高的，降低压裂改造规模，风险低的可增大改造规模，确保了在控水的基础上，尽可能增大改造体积，以提高单井产量。
实施例八：
某年，在某地长6、镇北长8区块开展了2口井试验，以镇北的A井为例，对本发明的技术方法做进一步说明，如图1所示。
镇北长8油藏天然裂缝发育，注水井注水量在3000～5000方，其中A井在钻井过程中就发生溢流，压裂见注入水风险极大，因此选取了A井开展试验。由于液体封固剂粘度低、易滤失，为了保证封固剂到达缝端，优化了前置液阶段泵注程序：胍胶基液―交联胍胶―液体堵剂―交联胍胶。同时优化了压裂参数：压裂改造4段，第1、2、4段见水风险相对较高，排量2.2m3/min、入地液量150m3；第3段见水风险相对较低，排量3.0m3/min、入地液量260m3。该井每段放喷过程压降快，压力由14～16MPa下降3～5MPa，各段起钻前放喷液量仅30～50m3，未出现见水压力高、液量大的特征(见附图1)，而且投产后日产油3.1t，含水41.2％，产量高、含水低，未出现见注入水风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：选择液体封固剂；
步骤二：明确区块和油井的见水风险；
获取注水井状态数据，根据获取的注水井状态数据，将不同层段、不同区域分别进行风险等级高低的划分；
步骤三：优化压裂施工工艺及改造参数；
步骤四：实施压裂
根据步骤三及步骤四对不同层段、不同区域进行不同规模的压裂改造。
2.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于，所述的步骤一中选择的液体封固剂是液态可固化树脂。
3.如权利要求2所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于，所述的液态可固化树脂满足如下条件：在地层温度60-80℃条件下，能够实现1-2h停止流动、12h完全固化；在储层温度、30MPa围压条件下凝胶固后最大抗压强度大于80MPa。
4.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于，所述的步骤二获取注水井状态数据包括注水井注水量数据和天然裂缝越发育数据。
5.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于，所述的步骤二对不同层段、不同区域分别进行风险等级高低划分的方法是：当注水井注水量大于2000方，储层天然裂缝发育大于0.5条/m且油井在钻井过程中会出现溢流时为高风险；否则，为低风险。
6.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于：所述的步骤三中的改造参数包括压裂入地液量和压裂排量。
7.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于：所述的步骤三优化压裂施工工艺的方法是在前置液阶段即压裂初期的造缝阶段加入液体封固剂；在注入胍胶基液、交联胍胶和液体堵剂液体时采用先泵注胍胶基液、交联胍胶，后注入液体堵剂的方法。
8.如权利要求1所述的一种超前注水开发区致密储层多段改造压裂方法，其特征在于，所述的步骤四实施压裂改造方法为：对风险等级高的层段或区域在实施大斜度井、水平井压裂时，单段入地液量＜300方、排量＜3.0方5和/分；若风险等级低，单段入地液量400～600方、排量＞4.0方/分。
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