CN113006761B - 主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油工程领域，具体公开主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法。该方法的核心思想是通过智能暂憋剂有控制的在主裂缝缝内预设靶向部位形成暂憋段，在暂憋作用下主缝缝内压力逐渐提高直至开启人工分支裂缝，然后在人工分支裂缝扩展转向至主裂缝方向之前，暂憋段智能自动解除暂憋作用，从而避免分支裂缝过度延伸，然后主缝继续扩展延伸而压裂液中的后续智能暂憋剂跟进，在主缝预设的下一部位再次暂憋造人工分支裂缝。通过暂憋剂这样接力式的智能暂憋‑智能解憋造人工分支裂缝，使得主裂缝压裂完成的同时多级人工分支裂缝造缝同步完成，最终实现储层主裂缝扩展同步开启缝内多级人工分支裂缝网络体积压裂改造的目的。
Description
技术领域
本发明属于石油与天然气开采技术领域，具体涉及的是一种主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，该方法可用于非常规油气储层水力压裂提高采收率。
背景技术
对于非常规油气资源，由于储层基质的孔隙度和渗透率一般较低，单井通常没有自然产能，因此必须借助大规模水力压裂储层增产改造措施才能获得工业油气产量。但油田现场监测数据表明，致密油气等非常规油气储层水力压裂改造一般难以压出复杂裂缝网络，其水平井多级压裂后一次采收率往往不足10％，超过70％的单井产量来自于仅20％的裂缝，整体压裂改造波及体积小、有限期短、产量递减速率很快，其主要原因在于以下几点：1.天然裂缝与层理不发育，两向应力差较大，难以形成复杂缝网，往往只能压出单一主裂缝；2.水力压裂施工仅扩大了井控面积，垂直于主裂缝壁面方向的储层渗透性较差，不足以提供有效的垂向渗流能力。3.平行主裂缝之间的储层产能干扰缓慢，距离主裂缝较远基质中的原油难以以衰竭方式开采。
上述问题已经成为制约当前非常规储层油气资源水力压裂开发的卡脖子问题，如何高效开发非常规油气资源是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服常规水力压裂技术在致密油气等非常规储层整体压裂改造波及体积小、有限期短、产量递减速率快，难以压出复杂裂缝网络的问题，提供了一种主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，本发明能够高效开发非常规油气资源。
本发明采用的技术方案如下：
主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，包括如下过程：
憋压造人工分支裂缝：通过智能暂憋剂在主裂缝缝内的一预设靶向部位形成暂憋段，通过暂憋作用在主裂缝缝内开启人工分支裂缝，人工分支裂缝进行扩展并完成；
解除暂憋：在人工分支裂缝扩展完成后，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用；
重复造人工分支裂缝：重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，在主裂缝缝内的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在100m-300m的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，在前置液中加入智能暂憋剂，将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，智能暂憋剂在主裂缝缝内形成暂憋段，接着继续注入前置液，憋压造人工分支裂缝并使人工分支裂缝进行扩展并完成；
所述解除暂憋的过程包括：
在人工分支裂缝扩展完成后，向前置液中加入支撑剂，对上述憋压造人工分支裂缝过程形成的人工分支裂缝端进行充填，之后使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用，然后继续注入前置液，继续使主裂缝扩展；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当主裂缝扩展预设距离后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在100m-300m的储层，在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，以3m3/min-5m3/min的排量注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线，若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，此时目标层位被压开。
优选的，对于主裂缝长度在100m-300m的储层：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中的过程中，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度再次上升，表明此时智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段；形成暂憋段后接着继续注入前置液的过程中，待井底压力上升至不发生变化时，表明人工分支裂缝扩展完成；
所述解除暂憋的过程中：
加入15m3-30m3、目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝缝端进行充填；主裂缝继续扩展过程中，若压裂施工曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，表明智能暂憋剂开始自动解除暂憋作用，同时主裂缝在进行扩展，待井底压力下降至不发生变化时，表明主裂缝扩展了预设距离；
所述重复造人工分支裂缝的过程中：
使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝后，注入携砂液，对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在300m-500m的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，在前置液中加入智能暂憋剂、降滤失剂和增粘剂，使智能暂憋剂在主裂缝端部形成暂憋段，接着继续注入前置液，在主裂缝端部憋压造人工分支裂缝，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填；
所述解除暂憋的过程包括：
支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填完成后，继续注入前置液，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用，同时继续使主裂缝扩展并完成；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当主裂缝扩展预设距离后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在300m-500m的储层，在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，以3m3/min-5m3/min的排量注入前置液，若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，此时目标层位被压开。
优选的，对于主裂缝长度在300m-500m的储层：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
开始以2m3/min-4m3/min的排量注入前置液并加入智能暂憋剂、降滤失剂和增粘剂，加入完成后以5m3/min-7m3/min的排量继续注入前置液，注入前置液过程中，当压裂施工曲线显示井底压力开始缓慢上升，并以不低于0.25MPa/s的速度快速上升时，表明智能暂憋剂在主裂缝端部形成了暂憋段，并开始在主裂缝端部憋压造人工分支裂缝，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入15m3-30m3、目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填；
所述解除暂憋的过程中：
继续注入前置液过程中，若压裂施工曲线显示井底压力开始以不低于1MPa/s的速度下降时，表明智能暂憋剂形成的智能暂憋段开始解除暂憋作用，主裂缝再次开始延伸，待井底压力下降15MPa-20MPa时，表明主裂缝扩展完成；
所述重复造人工分支裂缝的过程中：
最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝后，注入携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在500m以上的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，继续注入前置液，在储层形成预设长度的主裂缝，然后在前置液中加入智能暂憋剂，将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液，使智能暂憋剂在主裂缝靠近端部的预设靶向部位形成暂憋段，接着继续注入前置液，憋压造人工分支裂缝并使人工分支裂缝进行扩展并完成；
所述解除暂憋的过程包括：
在人工分支裂缝扩展完成后，继续注入前置液，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，从主裂缝的前端至后端的所有预设靶向部位依次造出人工分支裂缝，最终得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
优选的，对于主裂缝长度在500m以上的储层，在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，以3m3/min-5m3/min的排量注入前置液，若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，此时目标层位被压开。
优选的，对于主裂缝长度在500m以上的储层：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
当目标层位被压开后，则再以5m3/min-12m3/min的排量注入2000m3-7000m3的前置液，在储层形成预设长度的主裂缝；在前置液中加入智能暂憋剂后，以2m3/min-4m3/min的排量将智能暂憋泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度开始上升，表明智能暂憋剂在主裂缝靠近端部的预设靶向部位形成暂憋段；
所述解除暂憋的过程中：
在人工分支裂缝扩展完成后，继续注入100m3-200m3的前置液后停泵，若施工曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，表明暂憋段的智能暂憋剂解除了暂憋作用；
所述重复造人工分支裂缝的过程中，从主裂缝的前端至后端的所有预设靶向部位依次造出人工分支裂缝后，注入携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
本发明具有如下有益效果。
本发明主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，能够在主裂缝上的多个预设不为造出人工分支裂缝，最终得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络，这种裂缝网络能够克服传统压裂方式在致密油气等非常规储层只能压出单一主裂缝、导致开发效率较低的问题，本发明得到的人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络一次压裂施工即可实现储层主裂缝扩展的同时，同步开启主裂缝缝内多级人工分支裂缝网络体积压裂改造的目的。该压裂方法对储层整体改造波及体积大幅提升，无需后续重复压裂施工，作业工序少，起下钻次数少，一次压裂成本低，压裂效率比常规传统压裂效率高70％以上，现场压后数据表明该方法相比较常规压裂方法增产3倍以上。
附图说明
图1为本发明方法对主裂缝长度在100m-300m的储层进行体积压裂的技术原理图；
图2为本发明方法对主裂缝长度在300m-500m的储层进行体积压裂的技术原理图；
图3为本发明方法对主裂缝长度在500m以上的储层进行体积压裂的技术原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
本发明主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法的核心思想是通过智能暂憋剂有控制的在主裂缝缝内预设靶向部位形成暂憋段，在暂憋作用下主缝缝内压力逐渐提高直至开启人工分支裂缝，然后在人工分支裂缝扩展转向至主裂缝方向之前，暂憋段智能自动解除暂憋作用，从而避免分支裂缝过度延伸，然后主缝继续扩展延伸而压裂液中的后续智能暂憋剂跟进，在主缝预设的下一部位再次暂憋造人工分支裂缝。通过暂憋剂这样接力式的智能暂憋-智能解憋造人工分支裂缝，使得主裂缝压裂完成的同时多级人工分支裂缝造缝同步完成，最终实现储层主裂缝扩展同步开启缝内多级人工分支裂缝网络体积压裂改造的目的。
本发明主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法分为以下三种施工方式。
如图1所示，施工方式一包括如下步骤：
(1)在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，首先以3m3/min-5m3/min的排量缓慢注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线。
(2)若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，说明目标层位已经被压开，则开始在前置液中加入预先准备的智能暂憋剂，以2m3/min-4m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(3)注入过程中实时观察压裂施工曲线，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度再次上升，说明智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段并开始在目标部位憋压造人工分支裂缝1，则待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入15m3-30m3，目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝1缝端进行充填，防止人工分支裂缝1过度扩展延伸。
(4)加砂完毕后，继续注入前置液观察压裂施工曲线，若压裂施工曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，说明智能暂憋剂形成的智能暂憋段开始自动解除暂憋作用，待井底压力下降至不发生变化时，在前置液中加入智能暂憋剂，重复(2)-(3)步施工操作，在主裂缝缝内目标部位暂憋造人工分支裂缝2。
(5)重复(2)-(4)施工步骤直到在主裂缝缝内形成施工方案预先设计的多级人工分支裂缝网络。待人工分支裂缝网络造缝完毕，注入施工方案预先设计的携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
如图2所示，施工方式二从主缝深处往缝口后退式暂憋造多级人工分支裂缝网络，因此不需要每次暂憋造缝都在分支裂缝中充填支撑剂以防止分支裂缝过度延伸，具体的，施工方式二包括如下步骤：
(1)在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，首先以3m3/min-5m3/min的排量缓慢注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线。
(2)若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，说明目标层位已经被压开，则开始以2m3/min-4m3/min的排量注入前置液并加入预先准备的智能暂憋剂、降滤失剂、增粘剂，加入完成后以5m3/min-7m3/min的排量继续注入前置液。
(3)注入过程中实时观察压裂施工曲线，当压裂施工曲线显示井底压力开始缓慢上升，并以不低于0.25MPa/s的速度快速上升时，说明智能暂憋剂在主裂缝端部形成了暂憋段，并开始在主裂缝端部憋压造人工分支裂缝1，则待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入15m3-30m3，目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝1缝端进行充填，防止人工分支裂缝1过度扩展延伸。
(4)加砂完毕后，继续注入前置液观察压裂施工曲线，若曲线显示井底压力开始以不低于1MPa/s的速度下降时，说明智能暂憋剂形成的智能暂憋段开始自动解除暂憋作用，主裂缝再次开始延伸，待井底压力下降15MPa-20MPa时，在前置液中加入智能暂憋剂、降滤失剂、增粘剂，重复(2)-(3)步施工操作，在主裂缝缝端暂憋造人工分支裂缝2。
(5)重复(2)-(4)施工步骤直到在主裂缝缝内形成施工方案预先设计的多级人工分支裂缝网络。待人工分支裂缝网络造缝完毕，然后注入施工方案预先设计的携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
如图3所示，施工方式三包括如下步骤：
(1)在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，首先以3m3/min-5m3/min的排量缓慢注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线。
(2)若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，说明目标层位已经被压开，则以5m3/min-12m3/min的排量注入2000m3-7000m3的前置液，在储层形成施工方案预先设计长度的主裂缝。
(3)主裂缝造缝完成后，然后开始在前置液中加入预先准备的智能暂憋剂，以2m3/min-4m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(4)注入过程中实时观察压裂施工曲线，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度开始上升，说明智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段并开始在目标部位憋压造人工分支裂缝1，则待井底压力上升至不发生变化时，继续注入100m3-200m3的前置液后停泵，观察施工曲线。
(5)若曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，说明智能暂憋剂形成的智能暂憋段开始自动解除暂憋作用，则待井底下降10MPa-15MPa时重新开泵,在前置液中加入智能暂憋剂重复(3)-(4)步施工操作，在主裂缝目标部位暂憋造人工分支裂缝2。
(6)重复(3)-(5)施工步骤直到在主裂缝缝内形成施工方案预先设计的多级人工分支裂缝网络。待人工分支裂缝网络造缝完毕，继续注入500m3-1000m3的前置液再次打开所有分支裂缝，然后注入施工方案预先设计的携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
本发明的主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法就压裂施工难度而言，施工方式一需要智能暂憋剂靶向控制在主裂缝预先设计的部位进行暂憋，而且每级人工分支裂缝都需要及时充填以支撑剂，以防止后续暂憋造人工分支裂缝时主裂缝中的流体压力导致此前的压出的人工分支裂缝过度延伸，因此施工方式一整体步骤繁杂需要精准控制，施工难度最大，容易导致套管和封隔器破坏变形，所以适应于压裂耗时少，设计主裂缝较短，裂缝长度在100m-300m的储层。而施工方式二是直接将智能暂憋剂驱替到裂缝的缝端位置，不需要靶向控制在裂缝某个位置，因此施工难度低于施工方式一，可适应于设计主裂缝长度在300m-500m的储层。施工方式三是先将主裂缝压裂完成，然后从主裂缝的端部后退式暂憋造人工分支裂缝到主裂缝缝口附近，无需在暂憋时向各级分支裂缝中充填支撑剂，最后造缝完成时一次填砂完毕，因此施工难度最低，对套管以及坐封器损坏小，适用于设计主裂缝长度在500m以上的储层。
需要特别说明的是：
(1)前置液、携砂液都是压裂液的一种，是石油工程领域水力压裂技术的专用技术词。前置液的主要作用破裂地层形成裂缝，携砂液的主要作用是携带支撑剂对裂缝进行充填。
(2)降滤失剂、增粘剂是压裂液的成分之一，前者可以提高压裂液的抗滤失能力，后者可以提高压裂液的粘度，施工方式二加入降滤失剂、增粘剂的目的是提高前置液的运移距离，从而将智能暂憋剂运移到裂缝端部区域，暂堵裂缝端部区域。
(3)水力压裂施工曲线是指水力压裂过程中压裂车实时监测得到的井底压力随时间变化曲线，该曲线广泛应用于对地下压裂工况进行实时监测。
(4)智能暂憋剂是指满足可在主裂缝缝内智能靶向暂憋与智能自动解憋双重需求的材料，其无需把主裂缝彻底堵死，只要满足能够在主裂缝预设靶向部位形成足够开启人工分支裂缝的暂憋压差，又能够智能自动解除暂憋，不影响后续智能暂憋剂暂憋造人工分支裂缝即可。本发明中可采用申请号为：2018111685797，名称为：一种剪切增稠液体及基于其的改性可降解纤维及制备方法和暂堵转向压裂方法，中公开的“改性可降解纤维”作为智能暂憋剂。
本发明专利创造性的提出主裂缝缝内多级智能暂憋造缝中裂缝体积压裂方法，该方法可以克服传统压裂方式在致密油气等非常规储层只能压出单一主裂缝的卡脖子技术难题，其一次压裂施工即可实现储层主裂缝扩展的同时，同步开启主裂缝缝内多级人工分支裂缝网络体积压裂改造的目的。该压裂方法对储层整体改造波及体积大幅提升，无需后续重复压裂施工，作业工序少，起下钻次数少，一次压裂成本低，压裂效率比常规传统压裂效率高70％以上，现场压后数据表明该方法相比较常规压裂方法增产3倍以上。
此外本发明压裂方法适用范围广泛包含三种施工步骤，可应用在设计主裂缝长度不同的地层，其可以推广应用在致密砂岩油气储层、天然裂缝不发育的深部页岩储层、碳酸盐储层、稠油油层等，未来大规模推广应用将为我国非常规油气资源上产增产，解决国家能源安全问题做出重大贡献。
实施例1
长庆油田致密砂岩油气储层枣园组，此前常规水平井压裂压后一次采收率不足13％，现场微地震监测显示整体压裂改造波及体积小、后期产量递减速率很快。针对这些问题，作业区对A-27井(设计压裂长度150m)采用本发明的方法进行了压裂施工，参照图1，具体包括如下步骤：
(1)首先进行循环-试压-试挤标准压裂施工检测，检查管线、井下管柱和工具是否正常。
(2)试挤正常后，逐台启动压裂车，在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，以3.5m3/min的排量缓慢注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线。
(3)注入前置液6min后压裂施工曲线显示井底压力突然快速下降，目标层位已被压开，开始在前置液中加入预先准备的智能暂憋剂，以4m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(4)注入前置液3.5min后压裂施工曲线显示井底压力以0.24MPa/s的速度再次上升，说明智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段并开始在靶向部位憋压造人工分支裂缝1，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入了25m3目数为50目的支撑剂对人工分支裂缝1缝端进行充填。
(5)加砂完毕后，继续注入前置液观察压裂施工曲线，2min后井底压力开始以0.75MPa/s的速度下降，压力下降至不发生变化时，在前置液中再次加入智能暂憋剂，以3.8m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(6)注入前置液5.6min后压裂施工曲线显示井底压力以0.15MPa/s的速度再次上升，说明智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段并开始在目标部位憋压造人工分支裂缝2，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入了18m3目数为70目的支撑剂对人工分支裂缝2缝端进行充填。
(7)加砂完毕后，继续注入前置液。5min后压裂施工曲线显示井底压力开始以0.48MPa/s的速度下降，当压力不发生变化时，将压裂液进行返排，并注入150m3的携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
压裂过程中现场微地震监测结果显示形成了明显的两级人工分支裂缝，其压后产能56.2*104m3/d，是邻井常规压裂产能的4.5倍，压裂效果很好。
实施例2
长庆油田致密砂岩油气储层石盒子组，此前常规水平井压裂压后一次采收率不足12％，现场微地震监测显示整体压裂改造波及体积小、后期产量递减速率很快。针对这些问题，作业区对k-23井(设计压裂长度367m)采用本发明专利的方法进行了压裂施工，参照图2，具体包括如下步骤：
(1)首先进行循环-试压-试挤标准压裂施工检测，检查管线、井下管柱和工具是否正常。
(2)试挤正常后，逐台启动压裂车，以3m3/min的排量缓慢注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线。当曲线显示目标层位被压开，开始在前置液中加入预先准备的智能暂憋剂，以2.5m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(3)注入前置液3min后压裂施工曲线显示井底压力以0.25MPa/s的速度上升，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入了20m3，目数为70目的支撑剂对人工分支裂缝1尖端进行充填，防止人工分支裂缝1过度扩展延伸。
(4)加砂完毕后，继续注入前置液。5min后压裂施工曲线显示井底压力开始以0.62MPa/s的速度下降，当压力不发生变化时，在前置液中加入智能暂憋剂，以3m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(5)注入前置液6min后压裂施工曲线显示井底压力以0.15MPa/s的速度上升，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入了15m3，目数为70目的支撑剂对人工分支裂缝2尖端进行充填，防止人工分支裂缝2过度扩展延伸。
(6)加砂完毕后，继续注入前置液。5min后压裂施工曲线显示井底压力开始以0.78MPa/s的速度下降，当压力不发生变化时，将压裂液进行返排，并注入160m3的携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
压裂过程中现场微地震监测结果显示形成了明显的两级人工分支裂缝，其压后产能34.63*104m3/d，是邻井常规压裂产能的3.2倍，压裂效果很好。
实施例3
延长油田致密砂岩油气储层靖川山西组，此前常规水平井压裂压后一次采收率不足8％，现场微地震监测显示整体压裂改造波及体积很小、后期月产量递减速率很快。针对该问题，作业区对28-32H2井(设计压裂长度750m)采用本发明专利的方法进行了压裂施工，参照图3，具体包括如下步骤：
(1)首先进行循环-试压-试挤标准压裂施工检测，检查管线、井下管柱和工具是否正常。
(2)试挤正常后，逐台启动压裂车，以4.5m3/min的排量缓慢注入前置液，现场监测的压裂施工曲线显示目标层位已经被压开后，以10m3/min的排量注入3500m3的前置液，在储层形成主裂缝。
(3)主裂缝造缝完成后，开始在前置液中加入预先准备的智能暂憋剂1，以4m3/min的排量将智能暂憋剂1泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(4)注入前置液9min后压裂施工曲线显示井底压力以1.8MPa/s的速度上升，则待井底压力上升至不发生变化时，注入了150m3的前置液后停泵，观察施工曲线。
(5)停泵6min后，井底压力开始以1.2MPa/s的速度下降，待井底下降了12MPa时重新开泵,在前置液中加入智能暂憋剂，以3m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(6)注入前置液5.5min后压裂施工曲线显示井底压力以0.4MPa/s的速度上升，则待井底压力上升至不发生变化时，注入了100m3的前置液后，停泵观察施工曲线。
(7)停泵4min后，井底压力开始以0.7MPa/s的速度下降，待井底下降了10MPa时重新开泵,在前置液中加入智能暂憋剂，以2m3/min的排量将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液。
(6)注入前置液5.5min后压裂施工曲线显示井底压力以0.48MPa/s的速度上升，则待井底压力上升至不发生变化时，注入了100m3的前置液后将压裂液进行返排，并注入280m3的携砂液量对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终形成人工分支裂缝和主裂缝相互交织的复杂填砂裂缝网络。
压裂过程中现场微地震监测结果显示形成了明显的三级人工分支裂缝，其压后产能78*104m3/d，是邻井常规压裂产能的7倍，压裂效果增产显著。
Claims (5)
1.主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，其特征在于，包括如下过程：
憋压造人工分支裂缝：通过智能暂憋剂在主裂缝缝内的一预设靶向部位形成暂憋段，通过暂憋作用在主裂缝缝内开启人工分支裂缝，人工分支裂缝进行扩展并完成；
解除暂憋：在人工分支裂缝扩展完成后，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用；
重复造人工分支裂缝：重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，在主裂缝缝内的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络；
对于主裂缝长度在100m-300m的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，在前置液中加入智能暂憋剂，将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，智能暂憋剂在主裂缝缝内形成暂憋段，接着继续注入前置液，憋压造人工分支裂缝并使人工分支裂缝进行扩展并完成；
所述解除暂憋的过程包括：
在人工分支裂缝扩展完成后，向前置液中加入支撑剂，对上述憋压造人工分支裂缝过程形成的人工分支裂缝端进行充填，之后使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用，然后继续注入前置液，继续使主裂缝扩展；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当主裂缝扩展预设距离后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络；
对于主裂缝长度在300m-500m的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，在前置液中加入智能暂憋剂、降滤失剂和增粘剂，使智能暂憋剂在主裂缝端部形成暂憋段，接着继续注入前置液，在主裂缝端部憋压造人工分支裂缝，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填；
所述解除暂憋的过程包括：
支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填完成后，继续注入前置液，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用，同时继续使主裂缝扩展并完成；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当主裂缝扩展预设距离后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络；
对于主裂缝长度在500m以上的储层；
所述憋压造人工分支裂缝的过程包括：
当目标层位被压开后，继续注入前置液，在储层形成预设长度的主裂缝，然后在前置液中加入智能暂憋剂，将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液，使智能暂憋剂在主裂缝靠近端部的预设靶向部位形成暂憋段，接着继续注入前置液，憋压造人工分支裂缝并使人工分支裂缝进行扩展并完成；
所述解除暂憋的过程包括：
在人工分支裂缝扩展完成后，继续注入前置液，使暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用；
所述重复造人工分支裂缝的过程包括：
当暂憋段的智能暂憋剂解除暂憋作用后，重复上述憋压造人工分支裂缝至解除暂憋的过程，从主裂缝的前端至后端的所有预设靶向部位依次造出人工分支裂缝，最终得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
2.根据权利要求1所述的主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，其特征在于，在油井需要压裂的储层层位坐封压裂封隔器，以3m3/min-5m3/min的排量注入前置液，观察现场监测的压裂施工曲线，若压裂施工曲线显示井底压力逐渐上升过程中突然快速下降，此时目标层位被压开。
3.根据权利要求1所述的主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，其特征在于：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
将智能暂憋剂泵入到主裂缝当中的过程中，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度再次上升，表明此时智能暂憋剂在主裂缝目标部位形成了暂憋段；形成暂憋段后接着继续注入前置液的过程中，待井底压力上升至不发生变化时，表明人工分支裂缝扩展完成；
所述解除暂憋的过程中：
加入15m3-30m3、目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝缝端进行充填；主裂缝继续扩展过程中，若压裂施工曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，表明智能暂憋剂开始自动解除暂憋作用，同时主裂缝在进行扩展，待井底压力下降至不发生变化时，表明主裂缝扩展了预设距离；
所述重复造人工分支裂缝的过程中：
使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝后，注入携砂液，对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
4.根据权利要求1所述的主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，其特征在于：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
开始以2m3/min-4m3/min的排量注入前置液并加入智能暂憋剂、降滤失剂和增粘剂，加入完成后以5m3/min-7m3/min的排量继续注入前置液，注入前置液过程中，当压裂施工曲线显示井底压力开始缓慢上升，并以不低于0.25MPa/s的速度快速上升时，表明智能暂憋剂在主裂缝端部形成了暂憋段，并开始在主裂缝端部憋压造人工分支裂缝，待井底压力上升至不发生变化时，向前置液中加入15m3-30m3、目数为50目-100目的支撑剂对人工分支裂缝的缝端进行充填；
所述解除暂憋的过程中：
继续注入前置液过程中，若压裂施工曲线显示井底压力开始以不低于1MPa/s的速度下降时，表明智能暂憋剂形成的智能暂憋段开始解除暂憋作用，主裂缝再次开始延伸，待井底压力下降15MPa-20MPa时，表明主裂缝扩展完成；
所述重复造人工分支裂缝的过程中：
最终使主裂缝达到预设长度并在主裂缝上的所有预设靶向部位造出人工分支裂缝后，注入携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
5.根据权利要求1所述的主裂缝缝内开启多级人工分支裂缝网络的体积压裂方法，其特征在于：
所述憋压造人工分支裂缝的过程中：
当目标层位被压开后，则再以5m3/min-12m3/min的排量注入2000m3-7000m3的前置液，在储层形成预设长度的主裂缝；在前置液中加入智能暂憋剂后，以2m3/min-4m3/min的排量将智能暂憋泵入到主裂缝当中，加入完成后继续注入前置液，若压裂施工曲线显示井底压力以不低于0.1MPa/s的速度开始上升，表明智能暂憋剂在主裂缝靠近端部的预设靶向部位形成暂憋段；
所述解除暂憋的过程中：
在人工分支裂缝扩展完成后，继续注入100m3-200m3的前置液后停泵，若施工曲线显示井底压力开始以不低于0.5MPa/s的速度下降时，表明暂憋段的智能暂憋剂解除了暂憋作用；
所述重复造人工分支裂缝的过程中，从主裂缝的前端至后端的所有预设靶向部位依次造出人工分支裂缝后，注入携砂液对主裂缝和人工分支裂缝整体进行充填，最终将压裂液进行返排，得到人工分支裂缝和主裂缝相互交织的裂缝网络。
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