CN112832731A

CN112832731A - 一种长水平段油井储层微压裂方法

Info

Publication number: CN112832731A
Application number: CN202110231250.6A
Authority: CN
Inventors: 敖科; 刘想平; 王小明; 黄晓峰
Original assignee: Jetbeton Petroleum Technology Group Co Ltd
Current assignee: Jetbeton Petroleum Technology Group Co Ltd
Priority date: 2021-03-02
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2021-05-25
Anticipated expiration: 2041-03-02
Also published as: CN112832731B

Abstract

本发明公开了一种长水平段油井储层微压裂方法，包括如下步骤：S1、长水平段分段：将水平段分为多组不同物性的改造段，依次命名为储层I、II、III、…N；S2、井周预处理：以高于地层最小主应力，低于地层破裂压力的施工压力，开展水平井微压裂预处理；S3、自然选择甜点微压裂：按照储层I、II、III、…N‑1的先后顺序，依次对各储层进行微压裂改造，各储层的改造施工方式是依次注入工作液、携砂液、高粘度暂堵液；最后对储层N进行微压裂改造，施工方式是先后注入工作液和低粘度携砂液；最终实现长水平段的均匀微压裂改造。本发明通过低排量，缓慢，循环水力注入的方式来达到在储层中产生大体积油藏改造区的目的。

Description

一种长水平段油井储层微压裂方法

技术领域

本发明涉及油气田开发增产技术领域，尤其是长水平段油井储层微压裂方法。

背景技术

目前，国内相当一部分的长水平井产能下降，由于单井产能低，使用常规压裂工艺措施成本高、效果差。急需新的储层扩容改造技术解决长水平段井增产复产的问题，为长水平段的降本增效开发提供了一条新的工艺思路。特别针对疏松结构的砂岩油藏，其孔隙相对发育、连通性好，随着开发时间的延长，粒径较小的悬浮物进入岩石孔隙内部，堵塞孔喉形成深部损害，粒径较大的附着、桥堵在岩石表面和浅表位置，从而降低储层渗透率。这是导致注水井注入压力高-注不进、油井堵塞产量降低-采不出的重要原因。而此类油藏的开发经验表明，由于往往伴随着平面非均质性，常规的酸化压裂增产增注手段见效程度差，有效期短，规模大又容易形成裂缝性水窜。储层微压裂改造技术是解决上述问题的一种有效手段。

发明内容

本发明的目的是针对现有常规压裂工艺不适用于长水平段井增产复产改造的问题，提供一种长水平段油井储层微压裂方法。

本发明提供的长水平段油井储层微压裂方法，其主要步骤如下：

S1、长水平段分段：按照沿水平段的储层物性将水平段分为多组不同物性的改造段，依次命名为储层I、II、III、…N；施工压力：储层I<II<III<…<N，储层施工压力呈依次递增的顺序。

分段时，按照沿水平段的储层包括伽马和孔隙度在内的测井录井数据，将水平段分为多组不同物性的改造段。

通过对储层埋藏深度、地层压力系数、地层温度、孔隙度、渗透率、天然气相对密度和地层水矿化度这些地质参数的分析评价，定量的对长水平段进行分段，满足长水平段储层微压裂技术顺利实施的地质和工程条件。

S2、井周预处理：以高于地层最小主应力，低于地层破裂压力的施工压力，开展水平井微压裂预处理；施工液体是含1～5‰质量浓度纳米驱油剂的清水，通过井口的交替注入和回流，实现水平段的流体震荡，改善井周的物性非均质性。

因为近井地带易形成有机堵塞；同时酸化过程中易产生酸渣，集结运移堵塞孔喉，造成储层污染，井周预处理主要是通过低速、压力控制的方式，改变井周地应力状态，消除近井地带堵塞和辅助储层微压裂改造，从而达到调整长射孔段吸液剖面及油藏动用均匀性的目的。

S3、自然选择甜点微压裂：按照储层I、II、III、…N-1的先后顺序，依次对各储层进行微压裂改造，各储层的改造施工方式是依次注入工作液、携砂液、高粘度暂堵液；最后对储层N进行微压裂改造，施工方式是先后注入工作液和低粘度携砂液；最终实现长水平段的均匀微压裂改造；所述工作液是含1～5‰质量浓度纳米驱油剂的清水。所述携砂液是在工作液中按照8％砂比加入100目粉砂配制而成。所述高粘度暂堵材料液是在工作液中加入分子量2000万的聚合物暂堵材料干粉配制而成，聚合物暂堵材料的质量浓度0.3％，粘度为100～200mPa.s。

具体操作如下：

S31、以高于最小主应力，低于破裂压力的施工压力对储层I注入工作液进行微压裂，扩容储层I；在产生微压裂扩容区阶段，如果施工压力达到限压，而注液量达不到设计值，则施工返回到步骤S2进行井周预处理。

S32、以高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力的施工压力对储层I注入携砂液。

S33、以高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力的施工压力对储层I注入高粘度暂堵材料液，暂堵储层I。

S34、以储层II为施工对象，依次按照步骤S31、S32、S33的方法对储层II进行施工。

S35、依次以储层III、…、储层N-1为施工对象，按照步骤S31、S32、S33的方法对各储层进行施工。

S36、以储层N为施工对象，按照步骤S31、S32的方法对该储层进行施工，最终实现长水平段的均匀微压裂改造。

其中，高粘度暂堵材料液辅助微压裂改造是将储层按物性从高到低分级，每级微压裂改造后尾追高粘暂堵材料，在近井附近形成屏蔽带，促使工作液自动向次低渗层转向，实现多级暂堵均匀注入的目的，施工结束后近井暂堵自动解。

工作液、携砂液、高粘度暂堵液的交替注入，实现沿水平段的“自然选择甜点”分级微压裂改造，均匀微压裂改造长水平段，且长水平井段使用低粘度携砂液以及高粘暂堵液，暂堵材料粘度越高、封堵半径越大，封堵效果越好。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

(1)本发明通过低排量，缓慢，循环水力注入的方式来达到在储层中产生大体积油藏改造区的目的。

(2)本发明通过高于地层最小主应力，低于地层破裂压裂的循环水力荷载或者水力震荡，在储层中产生大体积的剪切裂缝网，改造天然裂缝的导流能力，从而提高储层到井筒的导流性。

(3)本发明和常规水力压裂相比，大体积促进剪切裂缝网的发育，减少水力压裂需要的支撑剂用量。同时，现场施工设备简单，容易实现。

(4)本发明优化水源的利用，该工艺可以重复利用油田采出液和返排液，将采出液的处理和重复压裂有机合整。

(5)本发明有效减少压穿、压激现象。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1、本发明提供的长水平段油井储层微压裂效果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

以中石油大庆X井为例，采用本发明的长水平段油井储层微压裂方法进行改造，步骤以下：

S1、长水平段分段。结合油田生产现状分析确定X井实施长水平段微压裂改造，以800米长水平段井为例，按照沿水平段的储层物性(通常需要沿水平井的测井、录井数据：如伽马和孔隙度)将水平段分为3到4组不同物性的改造段,命名为储层I，II，III；施工压力：储层I<II<III。

通过对储层埋藏深度、地层压力系数、地层温度、孔隙度、渗透率、天然气相对密度和地层水矿化度等地质参数的分析评价，定量的对长水平段进行分段，满足长水平段储层微压裂技术顺利实施的地质和工程条件。

S2、井周预处理。以800米长水平段井为例，对整个800米水平段进行井周预处理，以高于地层最小主应力，低于地层破裂压力的施工压力，开展水平井笼统微压裂预处理。施工液体：清水+1～5‰纳米驱油剂，施工压力：限压20MPa，施工排量：0.5-1.0min³/min区间，施工用时2-3小时，处理的方式是通过井口的交替注入和回流，实现水平段的流体震荡，改善井周的物性非均质性，为产生均匀微压裂改造区创造条件。

S3、自然选择甜点微压裂：以800米长水平段井为例，针对长水平段已经分好的不同物性的改造段进行微压裂改造，规模：按照微压裂扩容半径3米，平均孔隙度增加4％计算，每米施工液为0.70m³。800米水平井需要扩容液560m³。工作液：清水+1～5‰纳米驱油剂。高粘度暂堵液是在工作液中加入聚合物类暂堵材料配制而成，粘度控制在100～200mPa.s。施工压力：限压20MPa(在产生微压裂扩容区阶段，如果压力达到限压20MPa，而注水量达不到设计值，则施工返回到S2井周预处理阶段。)，施工排量：0.25-1.0min³/min区间，施工用时3-4小时，每段微压裂改造形成扩容区后，采用8％砂比加入100目粉砂，支撑微裂缝，施工的方式是通过交替注入不同粘度的工作液体：依次是工作液，低粘度携砂液以及高粘度暂堵液对分段水平段进行微压裂改造，从而实现水平段全段的均匀微压裂改造。通过交替注入工作液，低粘度携砂液以及高粘暂堵液，实现水平段的均匀扩容。扩容施工程序如下表所示：

施工步骤	施工液	施工压力
			扩容储层I	工作液	高于最小主应力低于破裂压力
储层I低砂比加砂	携砂液	高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力
			暂堵储层I	高粘度暂堵液	高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力
扩容储层II	工作液	高于最小主应力低于破裂压力
			储层II低砂比加砂	携砂液	高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力
暂堵储层II	高粘度暂堵液	高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力
			扩容储层III	工作液	高于最小主应力低于破裂压力
储层III低砂比加砂	携砂液	高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力

高粘暂堵材料辅助微压裂改造是将储层按物性从高到低分级，每级微压裂改造后尾追高粘暂堵材料，在近井附近形成屏蔽带，促使工作液自动向次低渗层转向，实现多级暂堵均匀注入的目的，施工结束后近井暂堵自动解除。暂堵材料粘度越高、封堵半径越大，封堵效果越好。暂堵材料在井筒裂缝处形成滤饼，起到暂堵作用。图1显示了本实施例的长水平段油井储层微压裂效果图。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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

1.一种长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、长水平段分段：按照沿水平段的储层物性将水平段分为多组不同物性的改造段，依次命名为储层I、II、III、…N；施工压力：储层I<II<III<…<N；

S2、井周预处理：以高于地层最小主应力，低于地层破裂压力的施工压力，开展水平井微压裂预处理；施工液体是含1～5‰质量浓度纳米驱油剂的清水，通过井口的交替注入和回流，实现水平段的流体震荡，改善井周的物性非均质性；

S3、自然选择甜点微压裂：按照储层I、II、III、…N-1的先后顺序，依次对各储层进行微压裂改造，各储层的改造施工方式是依次注入工作液、携砂液、高粘度暂堵液；最后对储层N进行微压裂改造，施工方式是先后注入工作液和低粘度携砂液；最终实现长水平段的均匀微压裂改造；所述工作液是含1～5‰质量浓度纳米驱油剂的清水。

2.如权利要求1所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，所述步骤S3的具体操作如下：

S31、以高于最小主应力，低于破裂压力的施工压力对储层I注入工作液进行微压裂，扩容储层I；

S32、以高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力的施工压力对储层I注入携砂液；

S33、以高于储层破裂压力，低于夹层破裂压力的施工压力对储层I注入高粘度暂堵材料液，暂堵储层I；

S34、以储层II为施工对象，依次按照步骤S31、S32、S33的方法对储层II进行施工；

S35、依次以储层III、…、储层N-1为施工对象，按照步骤S31、S32、S33的方法对各储层进行施工；

3.如权利要求1所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，所述携砂液是在工作液中按照8％砂比加入100目粉砂配制而成。

4.如权利要求1所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，所述高粘度暂堵材料液是在工作液中加入分子量2000万的聚合物暂堵材料干粉配制而成，聚合物暂堵材料的质量浓度0.3％，粘度为100～200mPa.s。

5.如权利要求1所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，步骤S31中，在产生微压裂扩容区阶段，如果施工压力达到限压，而注液量达不到设计值，则施工返回到步骤S2进行井周预处理。

6.如权利要求1所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，所述步骤S1中，按照沿水平段的储层包括伽马和孔隙度在内的测井录井数据，将水平段分为多组不同物性的改造段。

7.如权利要求6所述的长水平段油井储层微压裂方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过对储层埋藏深度、地层压力系数、地层温度、孔隙度、渗透率、天然气相对密度和地层水矿化度这些地质参数的分析评价，定量的对长水平段进行分段，满足长水平段储层微压裂技术顺利实施的地质和工程条件。