一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法技术

本发明专利技术公开了一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法。包括：1)关键储层参数的评估；2)射孔位置确定；3)裂缝参数的优化；4)压裂施工参数优化；5)射孔作业；6)酸预处理作业；7)主裂缝造缝施工；8)低黏度酸黏滞指进施工9)停泵等待10)低黏度滑溜水高排量注入。本发明专利技术通过射孔作业优化、酸预处理、施工参数优化等综合优化手段，分阶段对主裂缝、分支缝及微裂缝进行破裂，并把不同尺度裂缝充分沟通，实现主裂缝、分支缝和微裂缝等多尺度裂缝的充分破裂和延伸，最大程度形成网状缝，以解决目前深层页岩气压裂的技术局限性，实现储层增产效果的最大化。

A Fracturing Method for Increasing Multiscale Fracture Fracture Fracture by Deep Shale Gas

【技术实现步骤摘要】
一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法
本专利技术涉及页岩开发
，进一步地说，是涉及一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法。可用于深层页岩气水平井压裂。
技术介绍
目前，深层页岩气压裂的井数越来越多，但效果却少有获得经济性突破的，主要原因在于，主要借鉴中浅层的模式及参数，最终主要形成了单一的裂缝形态，即主裂缝占据主导，分支缝及其它微裂隙占比很小或几乎没有形成，因此，压后只有主裂缝的渗流能力，对压后稳产影响较大。《四川富顺页岩气藏压裂改造模式及返排工艺分析》(钻采工艺2016年3月)该文献针对四川富顺地区页岩气气藏特点，分析了该区块压裂改造的技术特点、砂堵和压后返排工作制度，以及返排速率、压裂液破胶时间、意外关井和气液两相流动对返排的影响。借鉴北美页岩气开发的压裂模式，结合该区块自由特点，形成了以速钻桥塞分级压裂技术为主导的页岩气分段压裂改造技术，并制定了相应的返排制度。该文献只是分析了四川富顺地区页岩气藏压裂改造的技术特点及返排工艺特点，并未研究针对页岩气储层如何提高主裂缝、分支缝及微裂缝等不同尺度裂缝破裂及沟通，亦未对如何优化压裂施工参数、制定施工方案等作详细分析。有一定局限性。《丁页2HF井分段压裂配套技术的研究与应用》(钻采工艺2014年7月)该文献针对丁页2HF井压裂施工情况，重点介绍了深井电缆泵送射孔-桥塞分段压裂技术方面取得的一些关键配套技术，包括水平井电缆输送射孔-桥塞分段封堵技术、分段压裂优化设计技术等。该技术在丁页2HF井压裂施工中应用成功。该文献重点介绍了电缆泵送射孔-桥塞分段压裂技术在丁页2HF井压裂施工中的应用及改进，并未研究针对页岩气储层如何提高主裂缝、分支缝及微裂缝等不同尺度裂缝破裂及沟通，亦未对如何优化压裂施工参数、制定施工方案等作详细分析。有一定局限性。随着深度的增加，三向应力增加，各种高角度天然裂缝及水平层理缝/纹理缝的原始缝宽窄，破裂难度大幅度增加，而人工主裂缝的破裂难度也很大。因此，要实现多尺度裂缝，如何对多尺度裂缝进行有效和充分的破裂，是重中之重。因此，有必要研究提出深层页岩气破裂的新技术，以解决上升局限性。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法。针对深层页岩气储层，通过射孔作业优化、酸预处理、施工参数优化等综合优化手段，分阶段对主裂缝、分支缝及微裂缝进行破裂，并把不同尺度裂缝充分沟通，实现主裂缝、分支缝和微裂缝等多尺度裂缝的充分破裂和延伸，最大程度形成网状缝，以解决目前深层页岩气压裂的技术局限性，实现储层增产效果的最大化。本专利技术的总体思路：1)主裂缝的充分破裂和充分延伸主裂缝和分支缝及微裂缝的破裂，应分阶段进行，在同一时间内要同时破裂多种尺度的裂缝，难度更大。因为，井底净压力建立的速度慢，利于小尺度裂缝的破裂。反之，如井底净压力建立的速度快，要么是采用高黏度压裂液，要么是采用高排量，要么是同时采用高黏度和高排量，显然利于主裂缝的破裂，而小尺度裂缝因难以吸纳高黏度液体或高排量液体难以有充分的时间进入，因而破裂的可能性降低。因此，必须采用分阶段破裂不同尺度裂缝的策略。具体思路是在进行完常规的酸预处理作业后，如高角度天然裂缝不发育，为了劈开垂向上的多个水平层理缝/纹理缝，有必要采用高黏度胶液和快速提排量的措施，促使主裂缝充分破裂和延伸；如高角度裂缝发育，应采用低黏度(黏度1-2mPa.s)滑溜水中高排量(设计最高排量的50-60％)和超低密度(视密度1.05g/cm3)小粒径支撑剂(140-230目)，以抑制向上的缝高过度增长。其中，也可夹杂50％的高密度支撑剂(视密度3g/cm3以上)140-230目支撑剂，以抑制向下的缝高过度增长。由裂缝模拟结果可知，裂缝的扩展速度在施工的前期相对更快，因开始的裂缝尺寸小，一定量的压裂液，在一定的排量作用下，缝内压力易于提高，迫使裂缝延伸，等后期裂缝尺寸增大后，同样的液量及排量下，缝内压力提升速度已相应下降，因此，裂缝的延伸速度肯定降低。模拟结果证明，当胶液用量达到总液量的20％左右时，裂缝的扩展尺寸已达最终裂缝尺寸的70％左右。因此，可以总液量的20％作为主裂缝造缝和延伸的液量。2)支缝和微裂缝等多尺度裂缝的充分破裂等主裂缝充分破裂和延伸后，先注入低黏度酸液，胶液与酸液的黏度比应在10倍以上，排量取最高施工设计排量的50％，以增加黏滞指进效应，促使酸液快速进入到主裂缝的前缘。具体酸液类型和配方应预先配置，要求对前期胶液的破胶性好，且破胶时间应控制在10分钟之内，破胶后的黏度在2mPa.s以下。目的是尽快缩短施工中间的等待时间。然后逐步增加酸液的黏度，黏滞指进效应降低后，可逐步将主裂缝内更高比例的高黏度胶液推向裂缝端部，但最高酸液黏度应保持在5mPa.s以下。该阶段酸液用量30-40m3。然后，换用黏度(黏度1-2mPa.s)更低的酸液，用量按体积平衡原则，为主裂缝体积的2倍左右，当酸液用量进入主裂缝50％左右时，排量取最高排量的100％，目的是尽可能高地沟通各种尺度的裂缝系统。剩余的50％酸液，排量取设计最高排量的30％左右，目的是使酸液有更多的时间接触已产生的各级尺度的裂缝系统，大幅度降低酸液浸泡处岩石的岩石强度，便于后期岩石的多尺度裂缝破裂之后，停泵10-15分钟，然后，注入低黏度滑溜水，黏度在1mPa.s左右，排量以设计的最高排量进行注入，以促使不同尺度的裂缝充分破裂。本专利技术的目的是提供一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法。包括：1)关键储层参数的评估；2)射孔位置确定；3)裂缝参数的优化；4)压裂施工参数优化；5)射孔作业；6)酸预处理作业；7)主裂缝造缝施工；如高角度天然裂缝不发育，取步骤4)的总液量的18％-22％为胶液用量，胶液黏度为50-60mPa.s，排量取步骤4)设计的最高排量进行施工；如高角度天然裂缝发育，采用低黏度滑溜水，用量为30-40m3/min；排量取步骤4)最高排量的50-60％；等滑溜水注入45％-55％，开始加两种密度的支撑剂，每种支撑剂各加45％-55％，视密度分别为1.05g/cm3和3.3g/cm3，两种支撑剂总量为1.8-2.2m3；8)低黏度酸黏滞指进施工酸黏度为2-5mPa.s，与步骤7)的胶液黏度比在10倍以上；9)停泵等待在步骤8)施工结束后，停泵至井口压力稳定；10)低黏度滑溜水高排量注入采用100-150m3低黏度滑溜水，排量取步骤4)设计的最高排量。其中，优选：步骤5)每簇射孔长度1-1.5m,孔眼直径9.5mm以上。步骤6)，注入排量为1.5-2m3/min；等酸注完后，将排量提高到4-6m3/min，等酸进入孔眼后，再将排量降低到1.5-2m3/min，等酸进入孔眼45％-55％后，将替酸排量再提高到4-6m3/min。步骤7)低黏度滑溜水的黏度为1-2mPa.s；施工砂液比5％-8％-11％-13％。步骤8)，采用酸溶蚀率20％以上的酸配方。三种酸液的总液量为30-40m3，先注入黏度为2-3mPa.s的低黏度酸液，然后注入黏度为3-5mPa.s的酸液，最后注入黏度为5-7mPa.s酸液，每种黏度的酸液用量比例分别取38-42％，28-32％，28-32％，排量都取步骤4)优化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法，其特征在于所述方法包括：1)关键储层参数的评估；2)射孔位置确定；3)裂缝参数的优化；4)压裂施工参数优化；5)射孔作业；6)酸预处理作业；7)主裂缝造缝施工；如高角度天然裂缝不发育，取步骤4)的总液量的18％‑22％为胶液用量，胶液黏度为50‑60mPa.s，排量取步骤4)设计的最高排量进行施工；如高角度天然裂缝发育，采用低黏度滑溜水，用量为30‑40m

【技术特征摘要】
1.一种深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法，其特征在于所述方法包括：1)关键储层参数的评估；2)射孔位置确定；3)裂缝参数的优化；4)压裂施工参数优化；5)射孔作业；6)酸预处理作业；7)主裂缝造缝施工；如高角度天然裂缝不发育，取步骤4)的总液量的18％-22％为胶液用量，胶液黏度为50-60mPa.s，排量取步骤4)设计的最高排量进行施工；如高角度天然裂缝发育，采用低黏度滑溜水，用量为30-40m3/min；排量取步骤4)最高排量的50-60％；等滑溜水注入45％-55％，开始加两种密度的支撑剂，每种支撑剂各加45％-55％，视密度分别为1.05g/cm3和3.3g/cm3，两种支撑剂总量为1.8-2.2m3；8)低黏度酸黏滞指进施工酸黏度为2-5mPa.s，与步骤7)的胶液黏度比在10倍以上；9)停泵等待在步骤8)施工结束后，停泵至井口压力稳定；10)低黏度滑溜水高排量注入采用100-150m3低黏度滑溜水，排量取步骤4)设计的最高排量。2.如权利要求1所述的深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法，其特征在于：步骤5)每簇射孔长度1-1.5m,孔眼直径9.5mm以上。3.如权利要求1所述的深层页岩气提高多尺度裂缝破裂的压裂方法，其特征在于：步骤6)，注入排量为1.5-2m3/min；等酸注完后，将排量提高到4-6m3/min，等酸进入孔眼后，再将排量降...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，吴峙颖，曾义金，李双明，吴春方，刘建坤，侯磊，李奎为，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11