径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用。该方法为：综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。本发明专利技术通过多分支孔眼定向沟通储量丰富的高压力区，诱导压裂裂缝起裂，同时暂堵剂材料封堵朝向低压力区延伸的优势裂缝，使得裂缝转向高压力区，实现了高压力区储量的有效沟通和动用，提高了非常规油气采收率。

【技术实现步骤摘要】
径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用
本专利技术属于石油与天然气开采
，具体涉及一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用。
技术介绍
非常规油气是一种分布广、储量大的石油天然气资源，是常规油气的重要接替资源。非常规油气储层渗透率极低，常规开采方法难以形成工业油气流。丛式水平井钻井与多级压裂完井是当前开发非常规油气资源的有效手段，但是随着油气藏长期衰竭式开采，压裂有效性逐渐降低，投入产出比不断下降。油气生产数据统计表明，美国十大页岩气盆地中，70％-80％新井压裂产量仍低于老井(已生产十余年)产量。分析原因是老井长期生产使得井周气藏压力衰竭，新井压裂裂缝易于朝向低孔隙压力区延伸，而储量丰富的高孔隙压力区并未被压裂改造，从而造成老井与新井之间产量的竞争，进一步加剧气藏衰竭。总而言之，已公开的丛式水平井钻井与多级压裂完井方法难以实现充分改造储层，提高页岩气采收率有限。
技术实现思路
为了充分改造非常规油气藏，提高非常规油气的采收率，本专利技术的目的在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法。该方法利用高压水射流在储层不同位置钻出多个径向分支孔眼，再使用混有暂堵剂的压裂液对各个径向分支孔眼逐个压裂。本专利技术的目的还在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法在非常规油气藏改造中的应用。本专利技术的目的还在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井装置。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现：一方面，本专利技术提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法，包括以下步骤：步骤一，综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；步骤二，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；步骤三，无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，压开高压力区，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。上述的方法中，优选地，综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层的具体步骤为：综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，获得孔隙压力平面分布图；针对高孔隙压力区域储层，优化设计多分支径向孔眼的数量和方位。上述的方法中，优选地，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼的具体步骤为：下入工具管窜，所述工具管窜包括转向器、连续管、井下螺杆马达和柔性冲头，所述井下螺杆马达带动所述柔性冲头旋转，在套管壁上开孔，随后起出工具管串，完成套管开窗；下入连续管、高压软管、喷射钻头以及用于驱动钻头旋转的井下涡轮动力钻具，开启地面泵组，地面泵入高压清水，开始在高孔隙压力区域储层中垂直或水平的主井筒上钻出多分支径向孔眼，钻井作业完成后，无需起出工具管串。上述的方法中，优选地，所述喷射钻头喷出的高压清水的压力为30-40MPa。上述的方法中，优选地，所述多分支径向孔眼为单层和/或多层辐射状分支径向孔眼。上述的方法中，优选地，通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井的具体步骤为：经连续管泵注含一定浓度暂堵剂的暂堵压裂液，压裂径向孔眼，优势裂缝被堵塞，裂缝定向高孔隙压力区延伸，压开高压力区；压裂完成后，暂堵剂自动降解，将井下液体返排出井口，取出工具管串，完成完井作业。上述的方法中，优选地，所述暂堵剂为水溶性高分子纤维材料暂堵剂，优选采用公开号CN102191023A和CN101906292A公开的暂堵剂，将其全文引入作为参考，所述暂堵剂的浓度为1％-2％，所述暂堵压裂液中除了暂堵剂，还包括清水、胍尔胶、减阻剂、杀菌剂、粘土稳定剂和助排剂等成分。该水溶性高分子纤维材料暂堵剂具有一定抗压强度、亲水、数小时后自动分解完全溶解于水。另一方面，本专利技术还提供上述径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法在非常规油气藏改造中的应用。再一方面，本专利技术还提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井装置，包括：高孔隙压力区域储层确定模块，用于综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；套管开窗及径向喷射钻孔模块，用于完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；暂堵压裂完井模块，用于无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。又一方面，本专利技术还提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井装置，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现：综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。本专利技术通过水力压裂预置的多分支径向孔眼能增大非常规油气藏高压力区的改造体积，同时暂堵剂在压差作用下更多地向低压力区流动，封堵低压力区中的裂缝，从而进一步压开高压力区，提高高压力区的裂缝体积。本专利技术的径向多分支钻井与暂堵压裂联作技术能够垂直于主井筒沿径向钻出呈辐射状分布的一口或多口水平分支孔眼，同时采用含有暂堵剂的压裂液压裂，能够转向裂缝延伸方向。将该技术应用于已衰竭的非常规油气藏，通过人为调控水平分支孔眼布置和使用暂堵剂，充分改造储量丰富的高压力区，避开衰竭的低压力区，是一种提高非常规油气采收率的重要技术途径。本专利技术解决了非常规致密储层新井压裂难以改造高孔隙压力区的工程难题，通过多分支孔眼定向沟通储量丰富的高压力区，诱导压裂裂缝起裂，同时暂堵剂材料封堵朝向低压力区延伸的优势裂缝，使得裂缝转向高压力区，实现了高压力区储量的有效沟通和动用，提高了非常规油气采收率。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：(1)径向多分支井可定向沟通储量丰富的高压力区，诱导裂缝起裂、延伸；(2)本专利技术采用的暂堵压裂可封堵朝向低压力区延伸的优势裂缝，使得裂缝转向高压力区，实现了高压力区储量的有效沟通和动用，提高了非常规油气采收率；(3)本专利技术可以保证钻井与暂堵压裂作业在相同的管柱内进行，减少管柱与其它井下工具更换的作业时间，降低了作业成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法的流程图；图2为本专利技术实施例中径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井装置的结构框架图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。实施例本实施例提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法，如图1所示，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，综合利用地震、测井、油藏数值模拟资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；步骤二，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；步骤三，无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。

【技术特征摘要】
1.一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，综合利用地震、测井、油藏数值模拟资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；步骤二，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；步骤三，无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，综合利用地震、测井、油藏数值模拟资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层的具体步骤为：综合利用地震、测井、油藏数值模拟资料解释结果，获得孔隙压力平面分布图；针对高孔隙压力区域储层，优化设计多分支径向孔眼的数量和方位。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼的具体步骤为：下入工具管窜，所述工具管窜包括转向器、连续管、井下螺杆马达和柔性冲头，所述井下螺杆马达带动所述柔性冲头旋转，在套管壁上开孔，随后起出工具管串，完成套管开窗；下入连续管、高压软管、喷射钻头以及用于驱动钻头旋转的井下涡轮动力钻具，开启地面泵组，地面泵入高压清水，开始在高孔隙压力区域储层中垂直或水平的主井筒上钻出多分支径向孔眼，钻井作业完成后，无需起出工具管串。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述喷射钻头喷出的高压清水的压力为30-40MPa。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述多分支径向孔眼为单层和/或多层辐射状分支径向孔眼。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛茂，田守嶒，李根生，周福建，黄中伟，史怀忠，李敬彬，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11