一种蚓孔式支撑剂团铺置方法及应用技术

本发明专利技术涉及蚓孔式支撑剂团铺置方法，包括步骤如下：将水溶性颗粒、普通支撑剂、玻璃纤维和压裂液在在混砂车中混合均匀，制得混砂液，压裂开始时，将前置液泵入地层，使地层形成一定宽度和长度的裂缝；将混砂液采用脉冲加砂方式以2-8m3/min的排量泵入地层，支撑已经形成的裂缝几何形状。本发明专利技术利用水溶性颗粒强度高、水溶特性、随温度变化特性，作为压裂用支撑剂注入地层裂缝：地层在水溶性支撑剂未溶解前被压实，与所述支撑剂团、所述普通支撑剂形成不均匀分布；水溶性颗粒溶解后随油(气)水排出储层，由于水溶性颗粒的缺失而形成的孔隙与支撑剂团间的缝隙构成了油气流动的具有超高导流能力的通道。

【技术实现步骤摘要】
一种蚓孔式支撑剂团铺置方法及应用
本专利技术涉及一种蚓孔式支撑剂团铺置方法及应用，属于油气田开发研宄的
。
技术介绍
我国低渗透、特低渗透、非常规(如煤层气、页岩油气、致密砂岩油气)油气藏分布广泛，拥有较大的开发潜力。早期因开采难度大而未被全面开发，目前随着世界范围内能源需求之间的矛盾日益尖锐，低渗、特低渗、非常规储层越来越成为能源的主体。但由于其低孔、超低渗等特征，油、气在储层基质中的渗流阻力极大，一般低产甚至无自然产能，从而难以实现经济开发价值。低渗透、特低渗透油气藏的这些特征使得常规的压裂增产改造技术不再适用，必须探索研宄新型的压裂改造工艺，改变支撑剂在缝内的铺置形态，增加油气渗流通道、减小渗流阻力以实现低渗油气藏的经济有效开采。因此在水力压裂中，支撑剂在裂缝中的铺置对作业的成功与否起着至关重要的作用。 目前国内压裂现场，多数情况下选择单一规格的支撑剂完成整条裂缝的充填，这种常规铺置形态与原始储层相比，理论上渗透率通常可提高百倍至千倍，但支撑剂间紧密的排列方式导致渗流通道极易被压裂液破胶残渣、支撑剂破碎颗粒等堵塞，同时裂缝内部由于支撑剂的嵌入等造成污染，使裂缝的导流能力大大降低，压后试井测得的裂缝渗透率常常只能达到实验室的十分之一，甚至百分之一。针对该情况，现场提出相应的改进方案:将不同粒径的支撑剂按一定的比例分段注入裂缝中，通常采用裂缝前段铺置小粒径支撑剂，中部铺置中等粒径支撑剂，缝口位置铺置大粒径的分段铺置方式。实验证明当不同粒径支撑剂组合时，既能提高支撑剂的抗压能力，又能保证较高的导流能力，但现场实际操作时难于确保支撑剂能够实现按粒径分段铺置，往往是大小混合在一起，因此该方法提高裂缝导流能力的作用有限。 近两年来，国内研制出一种通道压裂技术。中国专利文献CN103306659A(申请号:201310279118.8)公开了一种实现超高导流能力的压裂工艺，该技术与常规压裂的区别是改变了裂缝内的支撑剂的铺置形态，把常规均匀铺置变为非均匀的分散铺置，人工裂缝由众多像桥墩一样的“支柱”支撑，支柱与支柱之间形成畅通的“通道”，众多“通道”形成网络，从而实现大裂缝内包含众多小裂缝的形态，极大地提高了油气渗流能力，所以被形象的称之为“高速通道”压裂工艺。但该方法在现场实施较为困难时，对施工参数如施工排量、加砂程序、压裂液粘度的要求较高，一旦参数设置不合理，就达不到理想的效果；其次难于控制支撑剂非均匀分散铺置，缝内易出现大面积缺少支撑剂充填，更难于形成“支柱”，导致裂缝闭合，影响了压裂的效果；再者基于长期生产，裂缝在地层应力的作用下不断闭合，容易导致支撑剂“支柱”压实变形(结构如图1所示)，从而大大降低裂缝导流能力。 针对已有技术的不足，中国专利文献CN102865061A(申请号:201210407602.X)提出一种支撑剂的蜂窝式铺置方式，利用蜂窝式孔隙来提高裂缝的渗透率和导流能力，同时又可保证裂缝始终处于被支撑状态，保持张开，同时有助于压裂液的压后返排及压碎支撑剂颗粒的有效返排，很大程度上保证了裂缝高导流能力的长期有效性。但该方法中提出的油溶性支撑剂仅适用于油井且油流丰富的油井，对于气井无任何作用，由此极大地限制了其适用范围；此外油溶性支撑剂的颗粒和密度均大于普通支撑剂，这一特点引起了施工过程中携砂液的携砂困难。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种蚓孔式支撑剂团铺置方法，综合应用通道压裂技术、纤维材料及水溶性材料形成多条错综复杂的束状孔道作为油气流动的主要通道，从而有效提高油气井中压裂裂缝的渗透率和导流能力；纤维材料的使用有助于提高压裂液的携砂作用，支撑剂更易进入深部地层，保证了裂缝始终处于被支撑张开状态；此外，束状通道有助于压裂液的压后返排以及压碎支撑剂颗粒的有效返排，很大程度上降低了压裂液对油气藏的污染程度。 术语说明: 1.普通支撑剂:为压裂支撑剂，是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。此产品利用优质铝矾土等多种原材料，用陶瓷烧结而成，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。用陶粒支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。 2.前置液:在水力压裂过程中的作用是破裂地层并形成一定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里，它还可以起一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在一部分前置液中加细砂或粉陶(粒径100目，砂比5-10%左右)以堵塞地层中的裂隙，减少液体的滤失。胍胶基液、氯化钾溶液、酸液常用作前置液。 3.水溶性支撑剂:为压裂用支撑剂，是一种具有很高的压裂强度的水溶性颗粒，在特定的温度范围内，遇水后能够完全溶解成澄明溶液，无焦肩等杂质，主要用于油气田井下压裂支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。此产品工艺制作过程一般可分为:提取、精制、制粒、干燥、整粒、质量检查及包装等步骤，现场将其与常规压裂支撑剂适量混合打入地层，在地层温度未恢复之前，两种支撑剂共同支撑裂缝使其不因地层应力释放而闭合，油气从裂缝形成的通道中汇集而出；一旦地层温度恢复至水溶性支撑剂的溶点，水溶性支撑剂迅速溶解并随油(气)水流出，同时形成较大的空隙使油气畅通，增加产量。 4.纤维:目前纤维材料广泛用于油气生产的多个方向，如纤维防砂工艺和通道压裂工艺。纤维均匀分散压裂液中，利用其自身低密度的特性，可很好地起到携砂、固砂、稳砂的作用。 本专利技术的技术方案如下: 一种蚓孔式支撑剂团铺置方法，包括步骤如下: (I)制备混砂液，将水溶性颗粒、普通支撑剂、纤维和压裂液在混砂车中混合均匀，制得混砂液，所述的水溶性颗粒根据地层原始温度选择具有对应溶点的水溶性颗粒，当地层温度为40?90°C时，选择熔点20?120°的水溶性颗粒； 水溶性颗粒支撑剂总体积的5%?30%，所述支撑剂总体积是指水溶性颗粒和普通支撑剂的体积之和； 普通支撑剂占支撑剂总体积的70 %?95 % ; 纤维的加入量为每立方米的支撑剂总体积中加入纤维的质量为0.5?30kg ； 砂比为5%?90%，所述砂比为支撑剂总体积与压裂液体积的比值； (2)压裂开始时，向地层泵入前置液，使地层形成一定宽度和长度的裂缝； (3)将步骤⑴制得的混砂液泵入地层，以支撑步骤(2)形成的裂缝几何形状。 本专利技术优选的，所述的水溶性颗粒原料包括骨胶、磺化沥青和胍胶，骨胶:磺化沥青:胍胶的重量比为(3-9): (1-6): (1-5)，制备方法如下:将水加热至70?80°C，保持温度加入骨胶，搅拌，使骨胶完全溶解；待温度降至40?50°C后，加入磺化沥青，搅拌均匀；再加入胍胶强力搅拌均匀，制得混合物料，将混合物料制得厚度1-4_饼状，自然干燥后；粉碎过筛，制得水溶性颗粒。本专利技术的水溶性支撑剂溶解速度快，成本低，不污染储层。 本专利技术的骨胶:磺化沥青:胍胶不同的重量比可以制备出不同熔点的水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚓孔式支撑剂团铺置方法，包括步骤如下：(1)制备混砂液，将水溶性颗粒、普通支撑剂、纤维和压裂液在在混砂车中混合均匀，制得混砂液，所述的水溶性颗粒根据地层原始温度选择具有对应溶点的水溶性颗粒，当地层温度为40～90℃时，选择熔点20～120°的水溶性颗粒；所述水溶性颗粒支撑剂总体积的5％～30％，所述支撑剂总体积是指水溶性颗粒和普通支撑剂的体积之和；普通支撑剂占支撑剂总体积的70％～95％；纤维的加入量为每立方米的支撑剂总体积中加入纤维的质量为0.5～30kg；砂比为5％～90％，所述砂比为支撑剂总体积与压裂液体积的比值；(2)压裂开始时，向地层泵入前置液，使地层形成一定宽度和长度的裂缝；(3)将步骤(1)制得的混砂液泵入地层，以支撑步骤(2)形成的裂缝几何形状。

【技术特征摘要】
1.一种蚓孔式支撑剂团铺置方法，包括步骤如下: (1)制备混砂液，将水溶性颗粒、普通支撑剂、纤维和压裂液在在混砂车中混合均匀，制得混砂液，所述的水溶性颗粒根据地层原始温度选择具有对应溶点的水溶性颗粒，当地层温度为40?90°C时，选择熔点20?120°的水溶性颗粒； 所述水溶性颗粒支撑剂总体积的5%?30%，所述支撑剂总体积是指水溶性颗粒和普通支撑剂的体积之和； 普通支撑剂占支撑剂总体积的70%?95% ; 纤维的加入量为每立方米的支撑剂总体积中加入纤维的质量为0.5?30kg ； 砂比为5%?90%，所述砂比为支撑剂总体积与压裂液体积的比值； (2)压裂开始时，向地层泵入前置液，使地层形成一定宽度和长度的裂缝； (3)将步骤(I)制得的混砂液泵入地层，以支撑步骤(2)形成的裂缝几何形状。2.根据权利要求1所述的蚓孔式支撑剂团铺置方法，其特征在于，所述的水溶性颗粒原料包括骨胶、磺化沥青和胍胶，骨胶:磺化沥青:胍胶的重量比为(3-9): (1-6): (1-5)，制备方法如下:将水加热至70?80°C，保持温度加入骨胶，搅拌，使骨胶完全溶解；待温度降至40?50°C后，加入磺化沥青，搅拌均匀；再加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：温庆志，刘欣佳，战永平，高金剑，刘华，段晓飞，王淑婷，王峰，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37