CN115126462A - 水力压裂缝网主动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水力压裂缝网主动控制方法，该方法包括：对目的地层的水平井设计多个目标压裂段；沿垂直于水平井的方向对目标压裂段进行压裂，并通过裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程；在裂缝扩展的过程中，通过控制压裂工艺以使目标压裂段的近井地带形成简单缝网，目标压裂段的远井地带形成复杂缝网；在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层以保持目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及简单缝网和复杂缝网之间的连通性；更换目标压裂段，依次重复上述步骤，直至压裂全部完成。本发明的控制方法能够通过对压裂参数和现场工艺的控制与组合，避免了复杂暂堵转向工艺，实现了页岩油的单井水力裂缝有效控制和复杂缝网改造。

Description

水力压裂缝网主动控制方法

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，尤其涉及一种水力压裂缝网主动控制方法。

背景技术

致密油气藏普遍具有低孔低渗特征。在开发过程中需要使用大规模水力压裂技术造成大规模人工缝网，进而增加基质导流能力，达到提高资源利用率和采收率的目的，最终实现高效开发。针对致密的非常规储层，通常使用的水平井多级压裂技术进行压裂改造。在高灰云质、强非均质性、纹层/夹层高频旋回、天然裂缝不发育、高应力差和超高应力梯度陆相页岩油储层，压裂时裂缝起裂难度大、施工压力高、施工难度大、易砂堵、不易形成复杂缝且垂向延伸难度大、段/簇改造均匀性差异大、有效改造体积受限。

为了增加缝网复杂程度、提升压裂段/簇有效性、扩大有效泄油体积，目前在现场主要使用暂堵转向压裂工艺(包括向压裂液中添加暂堵球、暂堵转向剂、暂堵球-暂堵转向剂二元复合剂)，但是，暂堵转向工艺暂堵机理复杂，暂堵效果随机性强，目前国内缺乏定量化设计和评价手段，通过压力变化评价暂堵效果的方法在大量实践中证实存在较大局限性，有效暂堵的成功率和可靠性也亟待提高；现场施工组织和实施复杂，每一压裂段需要一次或多次大幅度变更泵注程序，在应对深层或/和高应力储层的高泵压、高排量施工时，频繁和剧烈的排量和压力变化一定程度上增加了多段压裂的砂堵和套损风险和泵车故障几率；此外，暂堵转向不但增加了一定的材料和施工成本，暂堵转向材料还可能存在与压裂液和储层流体的兼容性导致的溶解不充分的问题。在应对高灰云质、强非均质性、纹层/夹层高频旋回、天然裂缝不发育、高应力差和超高应力梯度的非常规储层时，这些局限性和潜在风险将进一步加大。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种水力压裂缝网主动控制方法，旨在解决现有技术中水力压裂过程中难以通过现场工艺人工控制形成需要的缝网的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种水力压裂缝网主动控制方法，包括步骤：

对目的地层的水平井设计多个目标压裂段；

沿垂直于水平井的方向对所述目标压裂段进行压裂，并通过裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程；

在裂缝扩展的过程中，通过控制压裂工艺以使所述目标压裂段的近井地带形成简单缝网，所述目标压裂段的远井地带形成复杂缝网；

在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层，以保持所述目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及所述简单缝网和所述复杂缝网之间的连通性；

更换目标压裂段，依次重复上述步骤，直至压裂全部完成。

在本发明的实施例中，通过控制压裂工艺以使所述目标压裂段的近井地带形成简单缝网的步骤包括：

限流射孔阶段：选择最小射孔簇数进行定向射孔；

高排量和高粘前置大段塞阶段：通过采用急速提升变排量和脉冲变排量的组合方式泵注高粘度的压裂液的前置液，以在压裂液前段形成大段塞。

在本发明的实施例中，所述急速提升变排量和脉冲变排量的组合方式的步骤包括：

在压裂液的前置液注入开始时，将压裂液的前置液注入排量急速提升至最大许可排量；

快速将注入排量从最大许可排量降低1/2～2/3后再急速提升至最大许可排量，并多次重复，以形成注入排量上的多次脉冲。

在本发明的实施例中，所述目标压裂段的远井地带形成复杂缝网的步骤包括：

低粘度滑溜水前置大段塞阶段：在压裂液前段形成大段塞后，尾追低粘度滑溜水，然后脉冲阶梯式地注入小粒径支撑剂；

携砂液阶段：在极限施工排量下，阶梯式逐渐增加注入携砂液的量，同时阶梯式逐渐增加携砂液的粘度。

在本发明的实施例中，所述脉冲阶梯式地加入小粒径支撑剂的步骤包括：

逐步将小粒径支撑剂阶梯式地增加到低粘滑溜水中进行混合；

采用最大恒定排量或脉冲式的、非恒定的液体排量将混合后的低粘滑溜水注入地下，以使所述小粒径支撑剂在井下形成砂塞。

在本发明的实施例中，所述携砂液中的砂为高比例小粒径支撑剂，所述携砂液阶段还包括：

随着压裂的进行，每个加砂周期携砂液中注入砂的目数逐渐减小。

在本发明的实施例中，所述随着压裂的进行，每周期携砂液中注入砂的目数逐渐减小的步骤包括：

在第一个周期加入粒径范围为70～140目的砂或加入的砂中，100目的砂在其中的占比不小于70％，在第二个周期加入粒径范围为40～70目的砂；

其中，每个加砂周期末端的加砂强度最终要达到预设强度的加砂量。

在本发明的实施例中，所述在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液以保持所述目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及所述简单缝网和所述复杂缝网之间的连通性的步骤包括：

以最大加砂量向地层注入复合支撑剂；其中，所述复合支撑剂为包含石英砂、陶粒以及纤维中的任意一种、任意两种或三种的混合物。

在本发明的实施例中，所述高粘携砂液的液体粘度大于或等于在携砂液阶段的携砂液的最大粘度。

在本发明的实施例中，所述对目的地层的水平井设计多个目标压裂段的步骤包括：

获取目的地层的基础物性和储层应力状态；

根据所述目的地层的基础物性和储层应力状态设计目标压裂段的位置和数量。

通过上述技术方案，本发明实施例所提供的水力压裂缝网主动控制方法具有如下的有益效果：

首先，对目的地层的水平井设计多个目标压裂段；然后，沿垂直于水平井的方向对目标压裂段进行压裂，并通过裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程；其中，在裂缝扩展的过程中，通过控制压裂工艺以使目标压裂段的近井地带形成简单缝网，目标压裂段的远井地带形成复杂缝网；而在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层，以保持目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及简单缝网和复杂缝网之间的连通性；最后，通过更换目标压裂段，依次重复上述步骤，直至压裂全部完成。通过本发明的方法能够通过对压裂参数和现场工艺的控制与组合，避免了复杂暂堵转向工艺，实现了高灰云质、强非均质性、纹层/夹层高频旋回、天然裂缝不发育、高应力差和超高应力梯度陆相页岩油的单井水力裂缝有效控制和复杂缝网改造。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例中水力压裂缝网主动控制方法的流程示意图；

图2是根据本发明的水力压裂缝网主动控制方法的整个压裂过程原理示意图；

图3是在压裂过程中应该避免“包饺子”形态的结构示意图；

图4是根据本发明的水力压裂缝网主动控制方法获取的压裂缝网的形态结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述根据本发明的水力压裂缝网主动控制方法。

如图1所示，在本发明的实施例中，提供一种水力压裂缝网主动控制方法，包括步骤：

步骤S10：对目的地层的水平井设计多个目标压裂段；

步骤S20：沿垂直于水平井的方向对目标压裂段进行压裂，并通过裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程；

步骤S30：在裂缝扩展的过程中，通过控制压裂工艺以使目标压裂段的近井地带形成简单缝网，目标压裂段的远井地带形成复杂缝网；

步骤S40：在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层，以保持目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及简单缝网和复杂缝网之间的连通性；

步骤S50：更换目标压裂段，依次重复上述步骤，直至压裂全部完成。

本发明通过对压裂参数和现场工艺的控制与组合，避免了复杂暂堵转向工艺，实现了高灰云质、强非均质性、纹层/夹层高频旋回、天然裂缝不发育、高应力差和超高应力梯度陆相页岩油的单井水力裂缝有效控制和复杂缝网改造。具体地，针对某一段的压裂，按时间先后主要分为三个部分，即近井地带裂缝形态主动控制、远井裂缝形态主动控制、裂缝形态和连通性保持控制，且在压裂过程中，使用裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程。首先是近井地带裂缝形态主动控制，其的目的是通过现场工艺a和现场工艺b的组合，实现近井地带裂缝形态主动控制，使近井地带的裂缝形成简单缝；然后是远井裂缝形态主动控制，其目的是通过现场工艺c和现场工艺d，控制远井地带更容易形成复杂缝；最后是裂缝形态和连通性保持控制，使已形成的缝网得到有效支撑和保持，形成所需要的压裂缝网(如图4所示)，避免出现近井地带无有效支撑，导致裂缝支撑失效而闭合，使裂缝远端的液体难以进入井筒，俗称“包饺子”形态(如图3所示)。其中，现场工艺a，b，c，d和e在下文中有详细介绍。

在步骤S30中，通过控制压裂工艺以使目标压裂段的近井地带形成简单缝网的步骤包括：

限流射孔阶段：选择最小射孔簇数进行定向射孔；

高排量和高粘前置大段塞阶段：通过采用急速提升变排量和脉冲变排量的组合方式泵注高粘度的压裂液的前置液，以在压裂液前段形成大段塞。

具体地，近井地带形成简单缝网可以通过采用如下两个现场工艺a和b的结合来实现：

(1)现场工艺a的基本内容为：限流射孔、急速提升至最大许可排量、脉冲变排量组合。

其中，限流射孔是指：使用极限限流射孔，即依据现场工艺条件下能够达到的最小射孔簇数进行射孔；其中限流射孔能够减少单簇射孔孔眼数，一种优选的方案为：将射孔的每簇射孔数从常规的24-36孔减小为2～6孔；在同等排量前提下，增加单个孔眼内的流体流量，使岩石起裂过程中的应力更集中。

急速提升至最大许可排量是指：液体开始注入时在短时间内将注入液体排量提升至最大许可排量；

脉冲变排量是指：快速将排量从最大许可排量降低1/2～2/3然后再急速提升至最大许可排量，并多次重复，形成排量上的多次脉冲；其使用条件为：在急速提升至最大许可排量之后，观测施工压力曲线的响应情况，如达到施工限压但无明显岩石破裂、裂缝起裂特征，或施工压力接近施工限压但无随裂缝延伸逐渐有所下降的趋势，则使用该工艺；在射孔后，急速提升至最大许可排量使地层憋压迅速起裂，对于达到施工限压但无明显岩石破裂、裂缝起裂特征，或施工压力接近施工限压但无随裂缝延伸逐渐有所下降的趋势，说明裂缝延展困难，为了减小裂缝前缘在近井地带逗留时间，通过迅速改变排量为脉冲变排量，通过流量的脉冲使得裂缝尖端产生复杂应力以及周期性的变载荷，使裂缝在高应力和高灰云质的储层中的起裂能力得到提升。

通过上述现场工艺a能够促进目的层的水力裂缝的起裂、有效降低施工压力，强化和提升目的层水力裂缝的起裂能力；所述的目的层即一种高灰云质、强非均质性、纹层/夹层高频旋回、天然裂缝不发育、高应力差和超高应力梯度陆相页岩油储层。

(2)现场工艺b的基本内容为：定向射孔、高排量和高粘前置大段塞组合；

其中，定向射孔是指：根据井筒与目的层靶体垂向上相对位置以及井筒所处地层的局部地应力状态优选射孔方位，普遍的优选方案为：井筒在靶体下方则选择向上定向射孔，在靶体上方则向下定向射孔，在靶体中间则同时向上和向下射孔；在水平段上，采用向上或向下定向射孔，优化单簇簇长，而定向射孔能避免层状地层在近井地带沿层理面起裂而使压裂失效，尽可能地提高形成垂直缝的概率。

高排量和高粘前置大段塞是指：岩石与压裂液接触时间越长，岩石脆性逐渐减弱，塑性逐渐增强，流体对地层的滤失越严重，会产生很对小裂隙，裂缝沿着这些小裂隙起裂，则最终导致近井地带形成缝网，而不是简单缝。因此需要在近井地带使用大排量，减小近井地带裂缝扩展过程中压裂液与地层的接触时间，同时使用高粘的压裂液，由于高粘液体液体剪切力强，使流体不容易进入到小裂缝中，减小压裂液滤失进地层的情况，减小从小裂缝起裂在近井地带形成缝网的概率，最终使近井地带更容易形成简单缝，因此压裂液的前置液具有高排量和高粘度的特征，在压裂液前段形成大段塞；此外，在高排量和高粘前置大段塞作用下，能够提升水力裂缝在高应力差、走滑应力场条件下层面和页理面发育页岩油储层的纵向穿层能力。

其中，高排量特征具体为，使用管柱条件所允许的最大施工排量向地层注入压裂液的前置液，一种优选的经验值为大于15立方米/分钟；在压裂的前置液中添加黄胞胶、交联胶、瓜尔胶、部分水解聚丙烯酰胺等材料，提高前置液粘度，使前置液形成大段塞，粘度具体数值根据现场井深、井温、应力条件等参数优选，一种优选的经验值为大于50mPa.s；通过高排量和高粘度的前置液，能够在压裂液前段形成大段塞，用以提升水力裂缝在高应力差、走滑应力场条件下纹层/夹层高频旋回页岩油储层的纵向穿层能力。

本发明通过现场工艺a和b的组合，同时使用小段长、密切割的分段分簇技术(优选为段长不大于50m、簇间距不大于10米)，使近井地带任意两条主裂缝之间的裂缝产生的诱导应力在沿水平井筒方向的应力相互挤压，使裂缝难以沿井筒方向(即沿最小水平主应力)上扩展，而在沿最大水平主应力方向迅速延伸，进而使近井地带更容易形成简单的直缝；并且，通过该分段分簇条件及工艺a和b的组合，主动控制近井地带形成简单缝，避免激活在井筒附近层面或页理面、减小多缝间在近井地带的应力阴影效应、大幅度降低裂缝弯曲摩阻、有效降低施工压力和早期砂堵风险，以及降低因近井地带剪切滑移或水平起裂诱发的套管损害风险。总之，通过上述工艺的主动控制，能够使近井地带更容易形成简单缝。

在裂缝扩展至近井地带以外的远井地带后，通过先进行现场工艺c、后进行现场工艺d的组合，以提高裂缝在地层中形成复杂裂缝网络的概率，包括：

低粘度滑溜水前置大段塞阶段：在压裂液前段形成大段塞后，尾追低粘度滑溜水，然后脉冲阶梯式地注入小粒径支撑剂；

携砂液阶段：在极限施工排量下，阶梯式逐渐增加注入携砂液的量，同时阶梯式逐渐增加携砂液的粘度。

具体地，在裂缝扩展至远井地带后，进行现场工艺c，将上述高粘前置大段塞后尾追低粘滑溜水前置大段塞，其中，低粘度滑溜水的粘度不大于6.0mPa.s；使用滑溜水扩大远井地带裂缝的体积，其原因是，滑溜水粘度低，剪切应力低，更容易进入天然或诱导形成的小裂缝中，进而压裂液进入许多小裂缝中起裂，最终形成复杂缝网。即依靠滑溜水低粘低摩阻的特性，激活远井地带走滑应力场条件下的部分层面和页理面，使裂缝逐渐由简单单缝向缝网转化，进而增加缝网复杂度。进一步紧接现场工艺d，将排量提升至极限排量，然后通过阶梯式增加砂量和粘度的方法，连续增加砂量和液体粘度，使缝中的载荷发生改变的同时，避免突然提高砂量和粘度导致砂堵的施工风险。其中砂作为支撑剂，选用的高比例小粒径支撑剂，使其在缝尖产生自封堵转向能力，大幅度提高远场缝网复杂度、裂缝横向扩展程度、砂液匹配能力和远场裂缝有效支撑。为充分发挥现场工程设备的极限，加砂强度最终尽量达到高强度加砂量。由于先期射孔时，采用小段长、密切割方法，使得各段簇的主裂缝相隔较近。通过现场工艺c和d的先后施工，通过对远井地带各诱导裂缝应力干扰的主动利用，使相邻段间水力裂缝在远井地带的应力干扰、横向叠加与剪切压裂得到强化，从整体上大幅度提高远场缝网复杂度和远场缝网覆盖程度，显著提升储层有效动用效果。

所述的近井地带一般是裂缝尖端离水平井筒的距离为15-20m的范围以内，远井地带一般是指裂缝尖端离水平井筒的距离在20m以外，使用裂缝监测技术可以实时监测裂缝扩展过程，判断裂缝尖端处于近井地带还是远井地带。一种优选的裂缝监测技术是基于声发射定位的微地震监测技术。

在本发明的实施例中，脉冲阶梯式地加入小粒径支撑剂的步骤包括：

逐步将小粒径支撑剂阶梯式地增加到低粘滑溜水中进行混合；

采用最大恒定排量或脉冲式的、非恒定的液体排量将混合后的低粘滑溜水注入地下，以使小粒径支撑剂在井下形成砂塞。

其中，小粒径支撑剂具有低砂比特征，能够在井下形成砂塞，在近井地带，高速带砂的流体冲击近井地带的缝，相当于高速的磨料射流，能够打磨近井地带水力裂缝，减少后续加砂过程中砂堵的概率；同时小粒径的砂能够填充近井地带的微小裂缝，减小近井地带的微小缝隙在后续施工过程中起裂产生复杂缝的概率。同时小粒径的砂能够在远端的复杂缝网中的裂缝尖端起到暂堵转向的作用，使裂缝更容易成为复杂缝，即扩大远井地带裂缝体积，同时在走滑应力场条件下激活远井地带部分层面和页理面，增加远井地带缝网复杂度。

在本发明的实施例中，携砂液中的砂为高比例小粒径支撑剂，携砂液阶段还包括：

随着压裂的进行，每个加砂周期携砂液中注入砂的目数逐渐减小。

其中，在第一个周期加入粒径范围为70～140目的砂或加入的砂中，100目的砂在其中的占比不小于70％，在第二个周期加入粒径范围为40～70目的砂；

其中，每个加砂周期末端的加砂强度最终要达到预设强度的加砂量，优选地，预设强度为3.0方/米。

通过阶梯式加砂和阶梯式增加粘度能够实现变载荷工艺，并利用小支撑剂的自封堵转向能力，大幅度提高远场缝网复杂度、裂缝横向扩展程度、砂液匹配能力和远场裂缝有效支撑，有效降低施工砂堵风险；通过先现场工艺c，然后现场工艺d的组合，在上述小段长、密切割的分段分簇条件下，能够使整体上大幅度提高远场缝网复杂度和远场缝网覆盖程度，显著提升储层有效动用效果。

在裂缝扩展后期，裂缝形态和连通性保持控制，使已形成的缝网得到有效支撑和保持，避免出现近井地带无有效支撑，导致裂缝支撑失效而闭合，使裂缝远端的液体难以进入井筒，进而对压裂产生负面影响(如图3所示，俗称“包饺子”形态)，可以通过如下步骤实现：

以最大加砂量向地层注入复合支撑剂；其中，所述复合支撑剂为包含石英砂、陶粒以及纤维中的任意一种、任意两种或三种的混合物。

即在设计的压裂液用量已经全部注入地层后，或由于现场施工情况复杂使注入地层的压裂液虽然达不到设计用量，但已达到现场安全前提下的最大注入量后，使用现场工艺e：使用多粒径混合、高强度的砂和陶粒混合的高粘携砂液进行尾追，并使用纤维悬砂减缓支撑剂沉降，使陶粒在裂缝，特别是近井地带裂缝中对高闭合应力的裂缝产生有效支撑，同时制造高导流能力，最终提升缝口及近井地带支撑剂垂向均匀支撑，保持高应力和高闭合应力梯度下水力裂缝的长期有效连通，降低后期返排和生产过程中出砂风险。

其中，多粒径混合、高强度陶粒尾追、纤维悬砂的组合能够使近井地带裂缝形态和连通性保持的机理在于：首先，在多粒径混合、高强度陶粒尾追过程中，通常使用40～70目的石英砂和30～50目的高强度陶粒进行混合，其中在裂缝闭合过程中，40～70目的石英砂广泛地填充了30～50目的高强度陶粒中的缝隙，扩大了颗粒的接触面积，分担了30～50目的高强度陶粒表面的应力，减小支撑剂破碎的概率；其次，40～70目的石英砂一定程度上封堵了30～50目的高强度陶粒之间的大孔，增加返排过程中，远井地带中的砂被冲进井筒的难度，减小支撑剂在返排过程中被排出的量，保持远井地带缝网导流能力；此外，40～70目的石英砂粒度不至于太小太细，一定程度上保留了近井地带主裂缝的导流能力；最后，在液体中加入陶粒的同时加入纤维进行混合，能够提高液体悬砂能力，减少陶粒沉降，形成高浓度砂塞，保证缝口及近井地带在垂向上获得高浓度均匀铺砂支撑。总之使用多粒径石英砂、高强度陶粒混合的方法能够使近井地带的主裂缝和远井地带的缝网尽可能地保留导流能力，实现裂缝形态和连通性保持控制。

在如上现场工艺中，如图所示，高粘携砂液的液体粘度大于或等于在携砂液阶段的携砂液的最大粘度。

综上所述，如图2所示，本发明控制压裂缝网形成主要是按照前置大段塞、携砂液和尾追液体(即高粘携砂液)的顺序从前往后依次注入地下，先注入高排量和高粘前置大段塞，然后注入低粘滑溜水前置大段塞，再注入携砂液，最后脉冲阶梯式地加入小粒径支撑剂完成近井地带的裂缝支撑，即先工艺a和工艺b的组合，然后工艺c；携砂液注入过程包含工艺d；其中，高粘携砂液注入过程包含工艺e。

在本发明的实施例中，对目的地层的水平井设计多个目标压裂段的步骤包括：

获取目的地层的基础物性和储层应力状态；

根据目的地层的基础物性和储层应力状态设计目标压裂段的位置和数量，根据测井和物探资料来获取目的地层的基础物性和储层应力状态，并根据目的地层的基础物性和储层应力状态来完成压裂设计，在水平段上设计多个压裂段，能够使得压裂开发过程更加有效。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，包括步骤：

对目的地层的水平井设计多个目标压裂段；

沿垂直于水平井的方向对所述目标压裂段进行压裂，并通过裂缝监测技术实时监测裂缝扩展过程；

在裂缝扩展的过程中，通过控制压裂工艺以使所述目标压裂段的近井地带形成简单缝网，所述目标压裂段的远井地带形成复杂缝网；

在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层，以保持所述目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及所述简单缝网和所述复杂缝网之间的连通性；

更换目标压裂段，依次重复上述步骤，直至压裂全部完成。

2.根据权利要求1所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，通过控制压裂工艺以使所述目标压裂段的近井地带形成简单缝网的步骤包括：

限流射孔阶段：选择最小射孔簇数进行定向射孔；

高排量和高粘前置大段塞阶段：通过采用急速提升变排量和脉冲变排量的组合方式泵注高粘度的压裂液的前置液，以在压裂液前段形成大段塞。

3.根据权利要求2所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述急速提升变排量和脉冲变排量的组合方式的步骤包括：

在压裂液的前置液注入开始时，将压裂液的前置液注入排量急速提升至最大许可排量；

快速将注入排量从最大许可排量降低1/2～2/3后再急速提升至最大许可排量，并多次重复，以形成注入排量上的多次脉冲。

4.根据权利要求1所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述目标压裂段的远井地带形成复杂缝网的步骤包括：

低粘度滑溜水前置大段塞阶段：在压裂液前段形成大段塞后，尾追低粘度滑溜水，然后脉冲阶梯式地注入小粒径支撑剂；

携砂液阶段：在极限施工排量下，阶梯式逐渐增加注入携砂液的量，同时阶梯式逐渐增加携砂液的粘度。

5.根据权利要求4所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述脉冲阶梯式地加入小粒径支撑剂的步骤包括：

逐步将小粒径支撑剂阶梯式地增加到低粘滑溜水中进行混合；

采用最大恒定排量或脉冲式的、非恒定的液体排量将混合后的低粘滑溜水注入地下，以使所述小粒径支撑剂在井下形成砂塞。

6.根据权利要求4所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述携砂液中的砂为高比例小粒径支撑剂，所述携砂液阶段还包括：

随着压裂的进行，每个加砂周期携砂液中注入砂的目数逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述随着压裂的进行，每周期携砂液中注入砂的目数逐渐减小的步骤包括：

在第一个周期加入粒径范围为70～140目的砂或加入的砂中，100目的砂在其中的占比不小于70％，在第二个周期加入粒径范围为40～70目的砂；

其中，每个加砂周期末端的加砂强度最终要达到预设强度的加砂量。

8.根据权利要求4所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述在裂缝扩展的后期，通过尾追高粘携砂液携带复合支撑剂注入地层，以保持所述目标压裂段的整个裂缝形态的稳定性以及所述简单缝网和所述复杂缝网之间的连通性的步骤包括：

以最大加砂量向地层注入复合支撑剂；其中，所述复合支撑剂为包含石英砂、陶粒以及纤维中的任意一种、任意两种或三种的混合物。

9.根据权利要求8所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述尾追高粘携砂液的液体粘度大于或等于在携砂液阶段的携砂液的最大粘度。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的水力压裂缝网主动控制方法，其特征在于，所述对目的地层的水平井设计多个目标压裂段的步骤包括：

获取目的地层的基础物性和储层应力状态；

根据所述目的地层的基础物性和储层应力状态设计目标压裂段的位置和数量。

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