页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，包括：将水平井段分为若干簇，每次通过连续油管进行1~4簇喷砂射孔后主压裂、多次逐簇压裂完成水平井的压裂改造；主压裂后期采用砂塞封堵缝口进行转簇，施工1簇采用连续油管与套管环空进行主压裂或光套管压裂，施工2~4簇采用连续油管起出井口进行光套管主压裂，压裂过程中整个井筒保持全通径。本发明专利技术是通过油管多簇喷砂射孔和主压裂后期缝口人工砂堵的方法实现分簇与转簇，不需要机械封隔，可在水平井实施任意顺序、任意位置的选择性逐簇压裂，且在整个施工过程中及施工结束后井筒始终保持全通径，以实现页岩气水平井的改造体积优化控制。

Selective cluster fracturing technology for horizontal wells in shale gas reservoirs

The invention discloses a selective shale gas reservoir horizontal wells by cluster fracturing technology, including: the horizontal section is divided into several clusters, each cluster 1~4 fracturing perforation by coiled tubing after fracturing, fracturing horizontal well completion by multiple clusters; the main fracturing late by sand plugging seam to cluster with the continuous construction of 1 clusters, tubing and casing annulus of main fracturing or light casing fracturing, coiled tubing from the wellhead to light the main casing fracturing construction with 2~4 cluster, the wellbore fracturing process keep full size. The present invention is through tubing multi cluster perforation with main fracturing late joint method of artificial sand blocking the realization of port cluster and cluster, without mechanical isolation, selective implementation of arbitrary position and arbitrary order in the horizontal well fracturing by cluster, and always maintain wellbore full size at the end of the whole process of construction and after construction in order to achieve optimal control, volume reconstruction of shale horizontal wells.

【技术实现步骤摘要】
页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺
本专利技术涉及一种页岩气藏水平井压裂方法，尤其涉及一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺。
技术介绍
目前，四川盆地页岩气水平井储层压裂改造普遍使用复合桥塞分段体积压裂技术，压裂注入方式为光套管注入，通过分段多簇的方式形成簇间干扰增加裂缝的复杂性，整体上取得了较好的改造效果。但对于段间非均质性较强的页岩气储层，则难以实现针对性地改造；同时由于目前分段技术都是按照水平井段B点往A点的顺序进行分段压裂，遇到套管变形等情况只能舍弃部分层段或者难以达到分段改造的目的，截至2016年底，威远长宁页岩气水平井统计结果显示累计套变段长约为13700m，影响压裂段数达到176段。因此，针对页岩气水平井的以上难点亟需一种既能实现体积压裂改造，又能灵活分簇且具有针对性地压裂工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺。本专利技术是通过油管多簇喷砂射孔和主压裂后期缝口人工砂堵的方法实现分簇与转簇，不需要机械封隔，可在水平井实施任意顺序、任意位置的选择性逐簇压裂，且在整个施工过程中及施工结束后井筒始终保持全通径，以实现页岩气水平井的改造体积优化控制与分布。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，其特征在于：将水平井段分为若干簇，每次通过连续油管进行1~4簇喷砂射孔后主压裂、多次逐簇压裂完成水平井的压裂改造；主压裂后期采用砂塞封堵缝口进行转簇，施工1簇采用连续油管与套管环空进行主压裂或光套管压裂，施工2~4簇采用连续油管起出井口进行光套管主压裂，压裂过程中整个井筒保持全通径。所述方法具体包括如下步骤：（1）、根据施工要求进行地面准备工作，连续油管通洗井，设置最高安全泵压，主压裂准备；（2）、通过连续油管结合喷砂射孔工具在水平井指定位置进行第一簇喷砂射孔；（3）、主压裂若为单簇压裂，连续油管不起出井筒，采用环空泵注，根据管柱摩阻和地层破裂压裂选择合理排量；主压裂若为多簇压裂，则连续油管完成多簇射孔后起出井筒，通过光套管进行主压裂；（4）、当注入液量达到该段设计液量的85%后，泵注支撑剂段砂塞进行暂堵；（5）、当用于填砂的砂塞进入地层孔眼后，降低注入排量直至砂塞全部进入地层；（6）、若井筒压力升高至超过地面设置最高安全泵压则封堵成功；（7）、进行第二次喷砂射孔和逐簇压裂，压裂簇数1~4簇，压裂位置可在改造段任意位置选择；（8）、重复步骤3-7完成所有段压裂。所述步骤（1）中，最高安全泵压大于施工压力10~20MPa。所述步骤（3）中，主压裂若为单簇压裂，合理排量为4~6m3/min，液量600~800m3。所述步骤（3）中，主压裂若为多簇压裂，主压裂的排量为10~13m3/min，液量为单簇液量乘以簇数。所述步骤（4）中，每个段塞液量为1~1.5个泵注管柱容积，砂浓度260~400kg/m3。所述步骤（6）中，若不成功则提高砂浓度至400~480kg/m3继续泵注下一段砂塞，若再不成功则继续加入更高浓度砂塞封堵射孔孔眼直至井筒达到最高安全压力或选择套管内填砂实行封堵已压裂簇。采用本专利技术的优点在于：1、本专利技术可实施整个水平井段内任意位置和顺序的选择性分段压裂。针对改造过程中压裂区域重复覆盖、天然裂缝影响等难题，可避开该位置，进行后续若干簇压裂后，再对该区域进行压裂。最终保证整个水平井段改造区域的优化配置。2、本专利技术应用支撑剂对缝口进行人工砂堵转簇，不使用机械封隔器，射孔簇可在水平段任意位置选择，射孔位置更加灵活。每次施工可根据储层需求选择1~4簇压裂，兼具单簇定点起裂和多簇大规模压裂的优点。3、采用本专利技术，施工过程井筒可保持全通径，可满足整个水平段任意位置、任意顺序的压裂改造4、由于不采用机械封隔的方式进行分簇，工具管串在51/2″套管内最小外径79mm，对部分套变井具有一定适应性，可有效解决套变缩径等致使机械桥塞及射孔工具无法下入等复杂问题。5、本专利技术压裂后不需要钻磨桥塞等作业，减少了后续施工作业风险，主压裂完毕后直接人工砂堵转簇，所有段压裂完毕后清洗井筒，直接放喷求产。附图说明图1为本专利技术工艺流程图；图2为选择性逐簇压裂施工顺序与位置示意图；图3为本专利技术实施的单簇施工曲线图；图4为本专利技术实施的2簇施工曲线图；图5为本专利技术实施的4簇施工曲线图。具体实施方式实施例1一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，包括：将水平井段分为若干簇，每次通过连续油管进行1~4簇喷砂射孔后主压裂、多次逐簇压裂完成水平井的压裂改造；主压裂后期采用砂塞封堵缝口进行转簇，施工1簇采用连续油管与套管环空进行主压裂或光套管压裂，施工2~4簇采用连续油管起出井口进行光套管主压裂，压裂过程中整个井筒保持全通径。所述方法具体包括如下步骤：（1）、根据施工要求进行地面准备工作，连续油管通洗井，设置最高安全泵压，主压裂准备；（2）、通过连续油管结合喷砂射孔工具在水平井指定位置进行第一簇喷砂射孔；（3）、主压裂若为单簇压裂，连续油管不起出井筒，采用环空泵注，根据管柱摩阻和地层破裂压裂选择合理排量；主压裂若为多簇压裂，则连续油管完成多簇射孔后起出井筒，通过光套管进行主压裂；（4）、当注入液量达到该段设计液量的85%后，泵注支撑剂段砂塞进行暂堵；（5）、当用于填砂的砂塞进入地层孔眼后，降低注入排量直至砂塞全部进入地层；（6）、若井筒压力升高至超过地面设置最高安全泵压则封堵成功；（7）、进行第二次喷砂射孔和逐簇压裂，压裂簇数1~4簇，压裂位置可在改造段任意位置选择；（8）、重复步骤3-7完成所有段压裂。所述步骤（1）中，最高安全泵压大于施工压力10~20MPa。所述步骤（3）中，主压裂若为单簇压裂，合理排量为4~6m3/min，液量600~800m3。所述步骤（3）中，主压裂若为多簇压裂，主压裂的排量为10~13m3/min，液量为单簇液量乘以簇数。所述步骤（4）中，每个段塞液量为1~1.5个泵注管柱容积，砂浓度260~400kg/m3。所述步骤（6）中，若不成功则提高砂浓度至400~480kg/m3继续泵注下一段砂塞，若再不成功则继续加入更高浓度砂塞封堵射孔孔眼直至井筒达到最高安全压力或选择套管内填砂实行封堵已压裂簇。实施例2本专利技术的工艺流程如图1所示，图1中，i=1，2……为水平井段改造次数；ni=1，2……为第i次改造施工簇数。以下对本专利技术工艺做进一步说明。首先，根据施工要求进行地面准备工作，连续油管通洗井，设置最高安全泵压（安全泵压一般大于施工压力10~20MPa），主压裂准备。主压裂若为单簇压裂，下入带冲洗头及喷砂射孔工具的连续油管，校深，通过连续油管结合喷砂射孔工具在水平井指定位置进行第一次压裂的簇进行喷砂射孔，采用环空泵注，根据管柱摩阻和地层破裂压裂选择合理排量（4~6m3/min，液量600~800m3）；主压裂若为多簇压裂，则连续油管完成多簇射孔后起出井筒，通过光套管进行主压裂（排量10~13m3/min，液量为单簇液量乘以簇数）。根据水平井储层钻遇情况和储层非均质性差异，选择单簇压裂或多簇压裂模式，进行第二次喷砂射孔和逐簇压裂，压裂簇数1~4簇，压裂位置可在改造段任意位置选择，根据设计和储层需求确定。图2所示，第i次ni簇射孔及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，其特征在于：将水平井段分为若干簇，每次通过连续油管进行1~4簇喷砂射孔后主压裂、多次逐簇压裂完成水平井的压裂改造；主压裂后期采用砂塞封堵缝口进行转簇，施工1簇采用连续油管与套管环空进行主压裂或光套管压裂，施工2~4簇采用连续油管起出井口进行光套管主压裂，压裂过程中整个井筒保持全通径。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，其特征在于：将水平井段分为若干簇，每次通过连续油管进行1~4簇喷砂射孔后主压裂、多次逐簇压裂完成水平井的压裂改造；主压裂后期采用砂塞封堵缝口进行转簇，施工1簇采用连续油管与套管环空进行主压裂或光套管压裂，施工2~4簇采用连续油管起出井口进行光套管主压裂，压裂过程中整个井筒保持全通径。2.根据权利要求1所述的页岩气藏水平井选择性逐簇压裂工艺，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：（1）、根据施工要求进行地面准备工作，连续油管通洗井，设置最高安全泵压，主压裂准备；（2）、通过连续油管结合喷砂射孔工具在水平井指定位置进行第一簇喷砂射孔；（3）、主压裂若为单簇压裂，连续油管不起出井筒，采用环空泵注，根据管柱摩阻和地层破裂压裂选择合理排量；主压裂若为多簇压裂，则连续油管完成多簇射孔后起出井筒，通过光套管进行主压裂；（4）、当注入液量达到该段设计液量的85%后，泵注支撑剂段砂塞进行暂堵；（5）、当用于填砂的砂塞进入地层孔眼后，降低注入排量直至砂塞全部进入地层；（6）、若井筒压力升高至超过地面设置最高安全泵压则封堵成功；（7）、进行第二次喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱炬辉，何封，张俊成，石孝志，肖剑峰，杨海，李军龙，雍和毅，刘桓，宋丹，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油天然气集团公司，
类型：发明
国别省市：四川,51