一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法技术

本发明专利技术公开了一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，包括以下步骤：步骤1)根据砂岩储层气井储层应力资料、微裂缝发育情况、储层脆性数据，选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层气井和改造砂岩储层；步骤2)根据砂岩储层气井地质资料及邻井生产动态资料，结合压裂分析软件模拟计算，确定压裂施工参数；步骤3)计算复合暂堵剂用量，其中复合暂堵剂由泡沫暂堵剂和纤维暂堵剂组成，其中纤维暂堵剂用量为泡沫暂堵剂质量分数的3‰；步骤4)设置泵注施工步骤，设计压裂施工泵序；步骤5)配置泡沫暂堵剂工作液；步骤6)主压裂施工，利用复合暂堵剂对砂岩储层气井的原裂缝进行封堵，使裂缝产生转向后，进行转向压裂阶段施工。

A Compound Temporary Plugging Turning Fracturing Method for Improving Gas Well Productivity of Sandstone Reservoir

The invention discloses a composite temporary plugging and directional fracturing method for improving the productivity of gas wells in sandstone reservoirs, which includes the following steps: step 1) according to the stress data of gas wells in sandstone reservoirs, the development of micro-fractures and the brittleness data of reservoirs, the gas wells and sandstone reservoirs that can be modified by temporary plugging and directional fracturing are selected; step 2) according to the geological data of gas wells in sandstone reservoirs and the generation of adjacent wells. Production dynamic data, combined with fracturing analysis software simulation calculation, determine fracturing construction parameters; step 3) calculate the dosage of compound temporary plugging agent, in which compound temporary plugging agent is composed of foam temporary plugging agent and temporary plugging agent, and the amount of temporary plugging agent is 3 percent of foam temporary plugging agent; step 4) set up pump injection construction steps, design fracturing construction pump sequence; step 5) configure foam temporary plugging agent. In the main fracturing construction, the compound temporary plugging agent is used to plug the original fractures of gas wells in sandstone reservoirs. After the fractures are turned, the construction is carried out in the turning fracturing stage.

【技术实现步骤摘要】
一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法
本专利技术属于气井压裂
，具体涉及一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法。
技术介绍
压裂是低渗油气藏储层改造、实现效益开发的重要途径，暂堵转向压裂技术可封堵原裂缝，实现裂缝转向，形成新的裂缝，从而形成复杂缝网体系，增加气井泄流面积，实现气井增产目的。常规的暂堵转向压裂方法是通过在压裂过程中注入化学暂堵剂，进行裂缝内的暂堵，迫使裂缝转向延伸。目前应用较多的暂堵剂为化学暂堵剂和纤维暂堵剂。采用的化学暂堵剂主要分为两种，一种是水溶性暂堵剂，另一种是采用油溶性暂堵剂。暂堵剂主要是利用一定的粒径进行孔内的堆积，或者通过成胶作业形成滤饼，从而形成渗透率极低、抗压程度高的暂堵阻挡层，实现裂缝封堵，使裂缝转向延伸。纤维暂堵剂在压裂施工中随支撑剂一起泵入地层裂缝中，通过纤维网络与支撑剂在裂缝中形成稳定复合体，同时较短纤维在裂缝壁面弯曲暂时防止后续流体通过。提高缝内静压力，以达到转向的目的，施工完成后纤维逐渐溶解，裂缝又逐渐恢复原支持缝导流能力。现有的压裂方法存在以下两点问题：1、化学暂堵剂和纤维暂堵剂都存在可控性弱，使裂缝延伸压力升高幅度不大，裂缝转向延伸不明显，不易形成转向裂缝；2、化学暂堵材料不能彻底降解，容易对地层造成较大的伤害，不能大幅提高裂缝导流能力；3、纤维暂堵剂存在封堵能力差，裂缝易突破，提高压裂改造增产效果不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，克服了现有技术中1：化学暂堵剂和纤维暂堵剂都存在可控性弱，裂缝延伸压力升高幅度不大，裂缝转向延伸不明显，不易形成转向裂缝，2：化学暂堵材料不能彻底降解，容易对地层造成较大的伤害，不能大幅提高裂缝导流能力，3：纤维暂堵剂存在封堵能力差，裂缝易突破，提高压裂改造增产效果不明显等问题。为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，包括以下步骤：步骤1)选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层气井和改造砂岩储层；步骤2)根据步骤1)所述改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，其中改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料包括储层有效厚度、砂体厚度、测井及录井解释的储层物性参数，其中邻井生产动态资料包括地质条件相似的邻井产量和压力变化曲线，结合压裂分析软件模拟计算，输入改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，输出裂缝形态参数及裂缝导流能力，根据裂缝形态参数及裂缝导流能力确定压裂施工参数；步骤3)计算复合暂堵剂用量，其中复合暂堵剂由泡沫暂堵剂和纤维暂堵剂组成，其中纤维暂堵剂用量为泡沫暂堵剂质量分数的3‰；步骤4)设置泵注施工步骤，设计压裂施工泵序；步骤5)配置泡沫暂堵剂工作液；步骤6)主压裂施工，利用复合暂堵剂对砂岩储层气井的原裂缝进行封堵，使裂缝产生转向后，进行转向压裂阶段施工。优选的，所述步骤1)中选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层包括以下条件：(1)改造砂岩储层的水平最大主应力和最小主应力的应力差为6～10MPa；(2)改造砂岩储层的微裂缝较为发育，平均微裂缝条数大于每米储层厚度1.2条；(3)改造砂岩储层具有较高的脆性系数，脆性系数为0.33～0.42；(4)改造砂岩储层纵向上与泥岩遮挡层的应力差大于6MPa，且泥岩遮挡层厚度大于5m。优选的，所述步骤中2)中结合压裂分析软件模拟计算，确定改造砂岩储层段的支撑剂用量、平均支撑剂加入浓度、施工排量和压裂液用量，其中加复合暂堵剂前支撑剂用量，转向裂缝加入支撑剂用量，应用压裂分析软件模拟计算裂缝参数，暂堵转向前裂缝的导流能力、裂缝长度、裂缝高度和裂缝宽度，暂堵转向后裂缝的导流能力、裂缝长度、裂缝高度和裂缝宽度，其中支撑剂为20～40目的陶粒。优选的，所述步骤3)中泡沫暂堵剂用量和纤维暂堵剂用量的计算步骤如下：(1)单层改造砂岩储层所需的泡沫暂堵剂为裂缝封堵的暂堵剂、裂缝滤失的暂堵剂和近井筒滤失的暂堵剂的合计用量：V泡沫＝V裂缝封堵+V裂缝滤失+V近井筒滤失＝(hi×Li×Wi×1/2)×2+(hi×Li×xi×1/2)×2+π(R22-R12)×Hi×Φi(m3)；(2)改造砂岩储层气井的单井多层压裂所需的泡沫暂堵剂为：(3)单层改造砂岩储层所需纤维暂堵剂加量为：M纤维＝V泡沫×1000×3/1000(kg)；(4)改造砂岩储层气井的单井纤维暂堵剂加量为：以上公式中：hi—裂缝高度，单位：m；Li—裂缝长度，单位：m；Wi—裂缝宽度，单位：10-3m；R2—近井筒暂堵剂滤失深度，单位：m；R1—气井井筒半径，单位：m；xi—裂缝滤失深度，单位：m；Hi—储层厚度，单位：m；—储层孔隙度，单位：％。优选的，所述步骤4)中设计压裂施工泵序：复合暂堵剂注入前，泵注压裂液比例为30～35％，压裂施工砂比按照10％-15％-19％-21％，泵注支撑剂量为3m3-5m3-6m3-4m3，泡沫暂堵剂以4m3/min的排量泵注，封堵后，泵注压裂液比例为35～40％，转向压裂阶段施工砂比按照11％-16％-20％，泵注支撑剂量为4m3-5m3-3m3。优选的，所述步骤3)和步骤5)中的泡沫暂堵剂由1.80％～2.50％的囊层剂、0.80％～1.50％的绒毛剂、0.20％～0.50％的囊核剂、0.60％～1.20％的囊膜剂组成，加水至100％。优选的，所述囊层剂由羧甲基淀粉钠与聚阴离子纤维素组成，其中羧甲基淀粉钠与聚阴离子纤维素的质量比为3：5；所述绒毛剂由黄原胶、羟丙基胍胶和亚硫酸钠组成，其中黄原胶、羟丙基胍胶与亚硫酸钠的质量比为9：2：4；所述囊核剂由十二烷基磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚、十二烷基二甲基氧化胺和十二烷基硫酸三乙醇胺组成，其中十二烷基磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚、十二烷基二甲基氧化胺与十二烷基硫酸三乙醇胺的质量比为2：4：2：5；所述的囊膜剂由三乙醇胺、乙醇和十二醇组成，其中三乙醇胺、乙醇和十二醇的质量比为3：5：3。优选的，其特征在于，所述步骤5)中的泡沫暂堵剂工作液的配置方法如下：(1)现场准备配置泡沫暂堵剂工作液的清水，保证配浆罐剩余体积约5m3，防止配液中循环液体导致液体溢罐；(2)利用流体泵循环配浆罐内清水，使用加料漏斗依次加入质量分数为1.80％～2.50％的囊层剂、0.80％～1.50％的绒毛剂、0.20％～0.50％的囊核剂、0.60％～1.20％的囊膜剂；加料结束后，继续循环1～2h，保证配浆罐中泡沫暂堵剂充分溶解；(3)利用六速旋转黏度计测量泡沫暂堵剂粘度，使用密度秤测量泡沫暂堵剂密度，并调节泡沫暂堵剂黏度至40～75mPa·s，密度0.75～0.95g/cm3；(4)利用pH试纸测量泡沫暂堵剂的pH值，若pH值<9，加入质量分数为0.01％～0.10％的碱性物质，调节pH值至9～11。优选的，所述步骤6)主压裂施工采用油套管环空注入压裂，按照压裂分析软件确定的压裂液量进行造缝，加入支撑剂阶段根据压裂施工泵序执行，加入支撑剂，进行暂堵施工，以3～5m3/min的排量泵入泡沫暂堵剂，同时加入纤维暂堵剂。优选的，所述步骤6)主压裂施工中判断裂缝是否产生转向的方法为：在复合暂堵剂泵注完毕后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层气井和改造砂岩储层；步骤2)根据步骤1)所述改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，其中改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料包括储层有效厚度、砂体厚度、测井及录井解释的储层物性参数，其中邻井生产动态资料包括地质条件相似的邻井产量和压力变化曲线，结合压裂分析软件模拟计算，输入改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，输出裂缝形态参数及裂缝导流能力，根据裂缝形态参数及裂缝导流能力确定压裂施工参数；步骤3)计算复合暂堵剂用量，其中复合暂堵剂由泡沫暂堵剂和纤维暂堵剂组成，其中纤维暂堵剂用量为泡沫暂堵剂质量分数的3‰；步骤4)设置泵注施工步骤，设计压裂施工泵序；步骤5)配置泡沫暂堵剂工作液；步骤6)主压裂施工，利用复合暂堵剂对砂岩储层气井的原裂缝进行封堵，使裂缝产生转向后，进行转向压裂阶段施工。

【技术特征摘要】
1.一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层气井和改造砂岩储层；步骤2)根据步骤1)所述改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，其中改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料包括储层有效厚度、砂体厚度、测井及录井解释的储层物性参数，其中邻井生产动态资料包括地质条件相似的邻井产量和压力变化曲线，结合压裂分析软件模拟计算，输入改造砂岩储层气井和改造砂岩储层的地质资料及邻井生产动态资料，输出裂缝形态参数及裂缝导流能力，根据裂缝形态参数及裂缝导流能力确定压裂施工参数；步骤3)计算复合暂堵剂用量，其中复合暂堵剂由泡沫暂堵剂和纤维暂堵剂组成，其中纤维暂堵剂用量为泡沫暂堵剂质量分数的3‰；步骤4)设置泵注施工步骤，设计压裂施工泵序；步骤5)配置泡沫暂堵剂工作液；步骤6)主压裂施工，利用复合暂堵剂对砂岩储层气井的原裂缝进行封堵，使裂缝产生转向后，进行转向压裂阶段施工。2.根据权利要求1所述的一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，其特征在于，所述步骤1)中选取可实施暂堵转向压裂的改造砂岩储层包括以下条件：(1)改造砂岩储层的水平最大主应力和最小主应力的应力差为6～10MPa；(2)改造砂岩储层的微裂缝较为发育，平均微裂缝条数大于每米储层厚度1.2条；(3)改造砂岩储层具有较高的脆性系数，脆性系数为0.33～0.42；(4)改造砂岩储层纵向上与泥岩遮挡层的应力差大于6MPa，且泥岩遮挡层厚度大于5m。3.根据权利要求1所述的一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，其特征在于，所述步骤中2)中结合压裂分析软件模拟计算，确定改造砂岩储层段的支撑剂用量、平均支撑剂加入浓度、施工排量和压裂液用量，其中加复合暂堵剂前支撑剂用量，转向裂缝加入支撑剂用量，应用压裂分析软件模拟计算裂缝参数，暂堵转向前裂缝的导流能力、裂缝长度、裂缝高度和裂缝宽度，暂堵转向后裂缝的导流能力、裂缝长度、裂缝高度和裂缝宽度，其中支撑剂为20～40目的陶粒。4.根据权利要求1所述的一种提高砂岩储层气井产能的复合暂堵转向压裂方法，其特征在于，所述步骤3)中泡沫暂堵剂用量和纤维暂堵剂用量的计算步骤如下：(1)单层改造砂岩储层所需的泡沫暂堵剂为裂缝封堵的暂堵剂、裂缝滤失的暂堵剂和近井筒滤失的暂堵剂的合计用量：V泡沫＝V裂缝封堵+V裂缝滤失+V近井筒滤失＝(hi×Li×Wi×1/2)×2+(hi×Li×xi×1/2)×2+π(R22-R12)×Hi×Φi(m3)；(2)改造砂岩储层气井的单井多层压裂所需的泡沫暂堵剂为：(3)单层改造砂岩储层所需纤维暂堵剂加量为：M纤维＝V泡沫×1000×3/1000(kg)；(4)改造砂岩储层气井的单井纤维暂堵剂加量为：以上公式中：hi—裂缝高度，单位：m；Li—裂缝长度，单位：m；Wi—裂缝宽度，单位：10-3m；R2—近井筒暂堵剂滤失深度，单位：m；R1—气井井筒半径，单位：m；xi—裂缝滤失深度，单位：m；Hi—储层厚度，单位：m；—储层孔隙度，单位：％。5.根据权利要求1所述的一种提高砂岩储层气井产能...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟春国，李宪文，白建文，古永红，叶亮，邝聃，丁勇，何平，韩巧荣，崔云群，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11