斜井筒的改进水力压裂方法技术

在设置有具有套管的斜井筒的烃储层中激发井段的方法，其中所述井段在所述井筒中包含至少两个没有隔离工具的相继的级，所述方法包括：i)引入第一级，ii)在同一井筒中引入第二级，其中所述第一级和第二级没有通过任何隔离工具隔开；和任选地，iii)从所述烃储层采收烃到地面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 专利
本专利技术涉及不需要任何隔离或分流（diversion)工具，在地下地层中从穿透含烃 地层的斜井筒压裂多个级的方法。 专利技术背景 在从井筒穿透的地下岩层开采烃的过程中，激发这种开采的普遍使用的技术是在 所述地层中产生和延伸裂缝。最经常地，所述裂缝通过从穿透地下地层的井筒向其施加水 力压力而产生。也就是说，压裂流体或压裂流体的组合以一定的速率和压力被栗过井筒并 栗入待压裂的地层，使得施加于所述地层上的水力压力引起在其中产生的一个或多个裂缝 和/或延伸所述地层中任何已存在的裂缝（天然或其它）。所述裂缝通过持续栗送而延伸， 并任选所述裂缝是：i)由沉积在其中的支撑剂例如沙子支撑开，或ii)通过反应性流体例 如酸刻蚀断裂面，借此地层中包含的烃容易流过所述裂缝进入井筒。 多种压裂技术已知用于激发烃采收。几种现有技术的例子在以下专利中提供： 例如，美国专利4, 415, 035 ( "' 035专利"）教导了在单次压裂处理期间，不需要通 过使用机械式封隔器、限流、封堵球、分流剂或如现有技术中教导的其他堵塞工具，而在与 穿透地下地层的竖井连通的多个含烃地层中形成裂缝的方法（第2栏第26-34行）。' 035 专利还教导了全部级的射孔将在压裂流体引入竖井筒之前完成。这在本领域中称为"Hail Mary"压裂。'035专利只涉及竖井筒，没有水平或斜井筒的压裂的任何教导。井的几何结 构在裂缝产生和扩展中发挥着重要的作用，这是已知的和意见一致的。 在 1998 年 11 月 1-4 日，加拿大 Alberta，Calgary，SPE International Conference on Horizontal Well Technology(水平井技术的 SPE 国际会议）上，Love、T.G.等的 "Selectively Placing Many Fractures in Openhole Horizontal Wells Improves Production"教导了通过水力喷射技术压裂井筒的方法。所述技术包括利用酸压裂整个井 筒。每次压裂后在井筒中插入砂丸，然后压裂下一个位置。虽然该论文宣称所述压裂方法 不需要任何塞，但它为了建立和保持工作压力却需要砂丸（即分流或隔离工具）。此外，该 参考文献要求在所述压裂方法之前穿透井筒中全部目标区域。 美国专利4, 850, 431 ( "431专利"）教导了从斜井筒或水平井筒形成多个隔开的 基本平行裂缝的方法。在这种方法中，在斜井筒中放置套管，通过形成穿过所述套管并进入 地层中的一组预定数量和尺寸的射孔，而在其中产生多个隔开的裂缝引发点。水力压力在 预定条件下在所述裂缝引发点处施加于射孔，同时从所述斜井筒起在地层中延伸多个隔开 的基本上平行的裂缝（即同时多级压裂）。 在整个井筒中在所述裂缝引发点处产生所述射孔组之后，隔离每个裂缝点处的每 组射孔，并向其施加水力压力（第2栏第41-46行）。在连接第5和6栏的段落处，431专 利声明这是最优选的技术。所述431专利中唯一的实例在第7栏第29-32行处专门陈述了 "在将含有支撑剂的压裂流体栗入井筒之前，隔离裂缝引发点处的每组射孔..."。 美国专利4, 977, 961 ( "961专利"）教导了在水平井筒或倾斜井筒中产生平行竖 垂直裂缝的方法。所述961专利教导了对于第二个射孔接着第一个射孔压裂水平井的两种 方式。 所述961专利教导了以下步骤： a)在第一射孔点处射穿套管； b)在第二射孔点处射穿套管； c)在第一和第二射孔处同时施加水力压力；和 d)将地层流体开采到地面。 另一种方法包括以下步骤： a)在具有第一对射孔的第一射孔点处射穿套管； b)施加水力压力以扩展裂缝； c)隔离所述第一对射孔的流体连通； d)在具有第二对射孔的第二射孔点处射穿套管；和 e)施加水力压力以在所述第二对处引发和扩展裂缝。 PCT申请WO 2012/054139( "139专利"）教导了在储层中产生裂缝网络的方法。 该方法包括通过注入压裂流体产生裂缝、监测应力和然后通过在井筒中连续注入压裂流体 扩展所述裂缝。该139专利还要求使用隔离或分流工具例如封隔器、压裂端口、机械塞、砂 塞、滑动套筒、和本领域已知的其他装置。 激发从水平井筒开采的成本通常要求井的水力压裂激发（stimulation)是经济 的。这些操作需要的水力压裂设备和井筒干预设备的成本经常基于所述设备在井位上的时 间量，而与所述设备是否在使用中无关。如果可以减少在井位上的这种"备用（stand-by)" 时间量，可以减少所述水力压裂激发的成本，并且在很多情况下是显著的。典型的水力压裂 级可能花3到8小时或更长来完成。在这个时间期间进行的操作经常是井筒准备，例如在所 述压裂设备停止和不开采时设置塞和对管射孔。设备供应者收取了该停工时间的备用费， 或者他们可以每天收取设备的日价或统一价，不管所述设备是否在运行中。如果从开采路 径中消除和/或去除设置塞和井筒射孔需要的时间量，亦即，在栗送水力压裂级同时进行 这些操作的，操作者将很快完成所述压裂项目并且一种益处将是减少与所述方法有关的总 成本。 有一种上面提到的方法在行业中称为及时射孔（Just In Time Perforating， JITP)。据我们的理解，所述方法需要机械隔离法以将压裂流体从一个射孔井段转到下一 个。这些射孔用成型射孔弹或高速流体产生，例如水力喷射或磨料喷射方法。据我们理解， 初始井段通过行业中了解的工具射孔。在通过套管中的这些孔（射孔）从所述套管到地下 岩层中建立流体路径之后，通过以足够的压力将流体或气体栗入套管中开始水力压裂，以 获得进入目的地带以激发流体或气体、即包含在其中的烃的开采。下一个步骤是现有JITP 方法的第一部分。将射孔装置（例如："选射（Select Fire)"电缆射孔（"射孔"）枪）拉 上井筒到下一个目的区准备射孔操作，同时继续前一井段的栗送。 在多级水力压裂的传统应用中，下一步将是将射孔装置从井筒中完全拉出，除了 在一些连续油管操作中，使用以足够的速率栗下连续油管的高速磨料流体产生射孔，以在 套管中产生孔。在这种例外中，压裂流体可以只栗下环形路径、栗下油管、或经过共同的集 管，亦即，油管和环形空间二者。所述JITP方法利用环形路径法（参见例如"Packerless Multistage Fracture-Stimulation method Using CT Perforation and Annular Path Pumping"，L. East，J. Rosato，M. Farabee， 和 B. [ McDaniel，SPE Annual Technical Conference and Exhibition (SPE 年度技术大会和展不），2005 年 10 月 9-12 日，Dallas， Texas)以在电缆留在井筒中时继续所述压裂过程。所述环形路径在这种情况下是电缆和 孔（例如开采套管）内径之间的环形空间。这种方法包括通过利用机械隔离/分流法、例 如射孔封堵球（"射孔球"）的环形路径法来激发。射孔封堵球是强度足够的硬球，在那些 对水力压裂和/或酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
在设置有具有套管的斜井筒的烃储层中激发井段的方法，其中所述井段在所述井筒中包含没有隔离工具的至少两个相继的级，所述方法包括：i)如下引入第一级：a)产生穿过所述井筒套管进入烃储层中的至少一个入口点；b)向所述前述的入口点引入至少一种压裂流体，以激发从所述烃储层的烃开采；ii)如下在同一井筒中引入第二级：a)产生邻近所述第一级、穿过所述井筒套管进入烃储层的第二入口点；b)向所述第二入口点引入至少一种压裂流体，以激发从所述烃储层的烃开采；其中所述第一级和第二级不通过任何隔离工具隔开；并且任选地iii)从所述烃储层采收烃到地面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·派克鲁夫特，P·彻尼克，
申请(专利权)人：尼克森能源无限责任公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA