一种提高碎软油气储层渗透率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高碎软油气储层渗透率的方法，属于油气田开发领域，该方法是从地面垂直向下开凿竖井直至油气储层下方1~2m处，沿水平方向开凿水平井，通过水平井的定向射孔枪从油气储层底板岩层向上覆油气储层进行定向射孔，随后，高压泵入压裂液压裂油气储层。压裂后通过支撑剂在压裂裂缝的支撑作用形成渗流通道，进而提高油气储层渗透率。本发明专利技术，一方面有利于油气储层的压裂及裂纹的拓展，提高其储层的渗透性；另一发面，采用上向射孔压裂技术，压裂的岩屑在自身重力作用下易于从压裂孔中排出，解决了在本煤层中直接压裂返渣困难的难题。同时，采用上向射孔压裂技术，从底部岩层到上部油气储层应力呈现递减状态，便于压裂上部油气储层。

A method for improving the permeability of broken soft oil and gas reservoir

The invention discloses a method for improving the broken soft reservoir permeability method, belonging to the field of oil and gas field development, the method is from the ground vertically cut until the reservoir below the shaft 1~2m, along the horizontal direction drilling horizontal wells, horizontal wells by directional perforating gun from the reservoir to the floor strata with oil and gas reservoir perforation, then high-pressure pump into the fracturing of oil and gas reservoir. After fracturing, the proppant is used to form the seepage channel in the supporting role of the fracture. The present invention, is conducive to the expansion of oil and gas reservoir fracturing and crack on the one hand, improve the permeability of the reservoir; on the other hand, used to perforation fracturing technology, fracturing rock fracturing is easily discharged from the hole under its own gravity, solve the problem in the coal seam in the direct fracturing difficulty of slag the. At the same time, the upward perforating fracturing technology is used to reduce the stress from the bottom to the upper part of the reservoir.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种提高碎软油气储层渗透率的方法，属于油气田开发领域，尤其是涉及一种对渗透率低、渗流阻力和孔隙间连通性差的低渗油气储层，采用地应力逐渐减小，便于向上压裂及裂纹拓展的垂直向上定向射孔技术提高渗透率的方法。技术背景对于低渗油气储层而言，通常采取本储层压裂技术来改善其渗透率，进而增加油、气产量。但采取本油气储层压裂通常面临着许多技术难题，例如，地面抽采井打不深、成空难；油、气抽采衰减速度快等问题，这些问题直接导致地面抽采的开采效率与产油、气量。目前，采用由油气储层底部岩层垂直向上压裂油气储层是一种极好的方法，不仅可以提高资源的回收率，提高开采效率，而且可以直接解决由于在本储层中压裂所面临的钻孔打不深、成空难，资源抽采衰减速度快等难题。然而，与采用跨层位底板垂直向上定向射孔压裂技术而言，传统的本储层压裂的具体技术难点在于：(1)地面抽采井打不深、成孔难。①使用水力钻机打钻时，强度低、碎软的油汽储层遇水垮孔，造成卡钻甚至是埋钻事故。②使用风力钻进打钻时，系统压力低、风量不稳，造成深孔排粉困难，钻孔打不进。(2)地面钻井抽采油汽资源衰减速度快。①在负压抽采过程中容易出现垮孔堵塞。因此，找出一种提高碎软油气储层渗透率的方法具有重大的意义。目前在提高碎软油汽资源渗透率方面，水平井分段压裂技术应用较多，但对于采用跨层位垂直向上定向射孔压裂技术的研究很少。针对油汽储层的渗透率低等特点，能够获得现有技术如公开号为：CN103046914A的“一种低渗气藏水平井分段压裂效果判断方法”，在应用水平井分段压裂技术条件下，通过产气量和无阻流量、地层密度、自然伽马、孔隙度、渗透率等参数的帅选对比分析，确定压裂效果。此项专利仅对影响压裂效果的影响因素进行权重分析，并未对在碎软油汽储层中钻井难、抽采衰减速度快等方面提出技术改进，同时也尚未考虑油汽储层的碎软特性；再如专利公开号为：CN204163714U的“一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置”通过实验室研究的设备，模拟了固-液-三相流体在裂隙中的渗流规律，但此专利仅考虑的是在水压致裂形成稳定的渗流通道后的三相流体的渗流规律，并未考虑在碎软油气储层中直接钻井压裂成孔难、易垮孔等难题。再如公开号为CN102199420A的“一种水平井分段压裂用暂堵剂及其制备方法”及公开号为CN204941433U的“水平井分段压裂悬挂封隔器”，仅对各分段压裂段的封堵进行了系统的研究，并未对如何提高碎软油汽储层进行阐述。再如公开号为CN201908640U的“一种防埋式水平井分段压裂管柱”、CN202788753U的“侧钻水平井分段压裂用压差滑套”、CN204877415U的“一种水平井分段压裂管柱”，仅仅对水平井分段压裂的工艺进行改进，并未对储层增渗方面有所涉及。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，有效的解决了地面抽采钻井在碎软油汽储层中水平井段压裂成孔难、易垮孔，岩屑返排难等技术难题，同时采用垂直向上定向射孔技术，地应力逐渐减小，便于向上压裂及裂纹的拓展。本专利技术一种提高碎软油气储层渗透率的方法，其特征在于是定向钻井和后退式水平井跨层位定向射孔压裂的提高油气储层渗透率的方法，为解决上述技术问题，该方法尤其对渗透率低、渗流阻力和孔隙间连通性差的低渗油气储层，采用地应力逐渐减小，便于向上压裂及裂纹拓展的垂直向上定向射孔技术，具体技术方案包括以下步骤：(1)从地面钻竖井与造斜井至目标油汽储层下方底板岩层1~2m的位置，对竖井与造斜井两段下整体套管并进行壁后全长水泥注浆固井；(2)通过竖井与造斜井套管，在目标油汽储层下方岩体沿最大水平主应力方向钻水平井，视水平应力方向矿床展布情况，水平井长度为800m；(3)在竖井、造斜井套管与新钻水平井中，安装定向射孔枪、以及分段压裂装置，压裂射孔枪的布置在水平井前端，但距离尾部位置保证留设大于或等于一个定向射孔枪长度的间隙，并且保证定向射孔枪的射孔垂直油气储层向上，分段压裂装置沿水平井全长布设。通过定向射孔枪内的射孔弹垂直向上射向油气储层，射孔弹在油气储层中形成一个空间形态的射孔通道。打开射孔枪后端封隔器，通过分段压裂装置中的管路从地面高压压入压裂液，通过定向射孔枪在储层中的射孔通道在对油气储层进行压裂。为了保持压开的裂缝处于张开状态，通过油管接着向射孔通道内挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来形成完整的渗流通道。依次压裂—水平后退—压裂反复循环，直至目标岩层中该水平井全长依次压裂完成，由于水平井沿着最大水平主应力方向，因此各分段压裂的起裂及裂纹的拓展方向在主应力方向上相互连通，进而起到对整个目标油气储层进行压裂的效果，增渗油气储层。上述的一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，其特征在于所述的方法是由垂直井、造斜井和水平井组成的压裂系统。上述的一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，其特征在于所述的水平井是布置在目标油气储层下方底板岩层中，距离储层1~2m的位置，并沿着最大水平主应力的方向钻井的水平井。上述的一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，其特征在于所述的定向射孔方式是由布置在底板岩层中的水平井中的定向射孔枪首先射穿1~2m的岩层后，其后在射向目标油气储层。上述的一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，其特征在于所述的定向射孔枪是只能垂直向上射孔，而不能在其它方向上射孔。上述的一种提高碎软油汽储层渗透率的方法，其特征在于采用垂直向上定向射孔技术岩屑在自身重力的作用下便可进入到水平井中，便于岩屑的返排。采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果或优点在于：(1)采用在底板岩层中建造水平井，与其在碎软油气储层中相比较而言，避免了垮孔、塌孔及成孔难等难题。水平井是沿着最大水平主应力方向钻井的，压裂后产生的裂纹及拓展方向垂直于最小主应力的方向，在最小主应力方向上形成网状结构，增加其碎软油气储层的渗透率。由于采用垂直向上定向射孔技术，裂纹的起裂与地应力、岩体的抗拉强度相关，在抗拉强度相同的情况下，地应力逐渐减小，便于裂纹的起裂与拓展。垂直向上定向射孔及压裂后，岩屑在自身重力的作用下便可进入到水平井中，利于岩屑的返排。附图说明图1为定向射孔枪定向射孔示意图。图2为压裂液压裂射孔通道示意图图3为压裂液压裂射孔通道局部放大示意图图4为垂直井剖面示意图图5为定向射孔枪示意图图中：1—套管；2—油管；3—送入装置；4—悬挂器；5—裸眼封隔器；6—压差滑套；7—压裂液喷嘴；8—定向射孔枪导向孔；9—循环阀；10—封隔器；11—射孔枪；12—枪尾；13—射孔通道；14—压裂裂缝；15—大于等于一个定向射孔枪的距离；16—下覆岩层；17—油气储层；18—上覆岩层；19—携砂压裂液；20—原定向射孔枪位置；21—射孔枪前端预留位置；22—水泥；23—压力开口装置；24—全通径起爆器。具体实施方式实施方式1下面结合附图对本专利技术进一步说明。一种提高碎软油气储层渗透率的方法，包括如下步骤：步骤一，从地面钻竖井与造斜井至目标油汽储层下方底板岩层2m的位置，对竖井与造斜井两段下整体套管并进行壁后全长水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高碎软油气储层渗透率的方法，其特征在于是一种定向钻井和后退式水平井跨层位定向射孔压裂的提高油气储层渗透率的方法，本专利技术通过以下技术方案来实现：从地面开凿竖井与造斜井直至目标油气储层下方1~2m处，对竖井与水平井两段下整体套管并进行壁后全长水泥注浆固井，通过竖井与造斜井套管，在目标岩层中钻井水平井，水平井长度为600~800m ，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井下放定向压裂射孔枪(8)，射孔枪位置布置在水平井前端，但距离最尾部保留有一个定向射孔枪的距离，并且保证定向射孔垂直向上，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井下入定向射孔弹至定向射孔枪(8)内，同时开启封隔器(7)，进行定向射孔，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井高压泵入压裂液，在开启封隔器(7)及循环阀(6)，压裂液进入到定向射孔内，进而第一段水平井定向射孔压裂；随后关闭水平井内前段封隔器，在装入定向射孔弹进行定向射孔后，高压泵入压裂液，压裂第二段；通过不断后退的射孔枪对水平井实施分段定向射孔压裂，进而提高油气储层渗透率。

【技术特征摘要】
1.一种提高碎软油气储层渗透率的方法，其特征在于是一种定向钻井和后退式水平井跨层位定向射孔压裂的提高油气储层渗透率的方法，本发明通过以下技术方案来实现：从地面开凿竖井与造斜井直至目标油气储层下方1~2m处，对竖井与水平井两段下整体套管并进行壁后全长水泥注浆固井，通过竖井与造斜井套管，在目标岩层中钻井水平井，水平井长度为600~800m，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井下放定向压裂射孔枪(8)，射孔枪位置布置在水平井前端，但距离最尾部保留有一个定向射孔枪的距离，并且保证定向射孔垂直向上，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井下入定向射孔弹至定向射孔枪(8)内，同时开启封隔器(7)，进行定向射孔，通过竖井、造斜井套管与新钻水平井高压泵入压裂液，在开启封隔器(7)及循环阀(6)，压裂液进入到定向射孔内，进而第一段水平井定向射孔压裂；随后关闭水平井内前段封隔器，在装入定向射孔弹进行定向射孔后，高压泵入压裂液，压裂第二段；通过不断...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁卫国，姜玉龙，武鹏飞，张小强，耿毅德，张传达，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14