包括通过延伸的通道进行水力压裂的储层增产制造技术

一种促进烃流体生产的技术。通过钻取钻孔例如大致竖直的井眼，在地下区域中形成油井。形成至少一个通道，并且将其定向成从所述钻孔向外延伸至少10英尺进入所述钻孔周围的地层。选择所述至少一个通道的所述定向，使得其相对于所述地层中的水平应力方向以期望的角度延伸。执行所述至少一个通道的压裂增产以产生裂缝网络。所述至少一个通道的所述定向确保所述裂缝网络延伸穿过所述地层的含烃区域中的目标区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括通过延伸的通道进行水力压裂的储层增产相关申请的交叉引用本文件基于2017年1月4日提交的美国临时申请序列号62/442,240的优先权并要求其优先权，该临时申请通过引用整体并入本文。
技术介绍
在各种油井应用中，对地下地层执行增产以增强烃流体诸如石油和天然气的开采。一种形式的油井增产是水力压裂，其可以在钻井作业和可选的套管作业之后在井眼中执行。水力压裂作业最初在单级直井或近似直井中执行。然而，为了进一步提高生产率，水力压裂作业趋向于在大致水平的油井中使用。尽管水平压裂作业提高了生产率，但是在特定类型的地下环境和作业中，当前的方法在生产率和效率方面具有局限性。
技术实现思路
总体上，本公开提供了用于增强烃流体产量的方法和系统。通过钻取钻孔例如大致竖直的井眼，在地下区域中形成油井。可以形成至少一个通道例如两个通道，并且将其定向成从钻孔向外延伸至少10英尺进入钻孔周围的地层。选择通道的定向，使得通道以期望的方位定向和/或偏斜延伸。例如，可以相对于地层中的最大水平应力的方向选择通道的定向。执行通道的压裂增产以产生裂缝网络。通道的定向确保裂缝网络延伸穿过地层的含烃区域中的目标区域。附图说明下面将参考附图描述特定实施方案，其中相同的附图标记表示相同的元件。然而，应当理解，附图示出了本文描述的各种实施方式，并且不旨在限制本文描述的各种技术的范围，并且：图1是根据本公开的实施方案的油井系统的实例的示意图，该油井系统具有大致竖直的钻孔和从钻孔延伸的多个通道；图2是根据本公开的实施方案的具有钻孔和多个通道的油井系统的实例的另一个示意图；图3是示出根据本公开的实施方案的从竖直钻孔产生的裂缝几何形状的图解说明；图4是示出根据本公开的实施方案的由从竖直钻孔侧向延伸的多个通道产生的裂缝几何形状的图解说明；并且图5是根据本公开的实施方案的比较从压裂的竖直钻孔产生的预测油桶数与从竖直钻孔延伸的压裂侧向通道产生的预测油桶数之间关系的图解说明。具体实施方式在以下描述中，阐述了许多细节以提供对本公开的一些说明性实施方案的理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些细节的情况下实践该系统和/或方法，并且可以对所描述的实施方案进行多种变化或修改。本文的公开内容总体涉及用于提高烃流体产量的方法和系统。通过钻取钻孔例如大致竖直的井眼，在地下区域中形成油井。可以形成至少一个通道，例如至少两个通道，并且将其定向成从钻孔向外延伸至少10英尺进入钻孔周围的地层。在一些作业中，通道可以形成为从钻孔向外延伸至少15英尺，并且在其他作业中至少20英尺。例如，一些应用可以利用基本上长于20英尺的通道。在各种地层中，钻孔大致竖直定向，并且通道大致水平地向外延伸。然而，一些应用可以利用偏斜例如水平的钻孔，其中通道从偏斜的钻孔向外延伸。取决于地下区域的应用和特性，通道可以大致水平地定向、大致竖直地定向，或者在它们之间以期望的朝向定向。可以选择通道的定向，使得每个通道相对于地层中的主应力方向以期望的角度延伸。例如，可以沿着最大水平应力、最小水平应力的方向定向通道方位角，或者以相对于最大水平应力的期望的其他角度定向通道方位角。另外，通道方位角(以及钻孔方位角)可以是恒定的，但是在一些应用中它们也可以变化，例如以相对于地层中的含烃目标区域实现期望的定位。一旦形成通道，即可执行通道的压裂增产以产生裂缝网络。例如，水力压裂流体可以被泵送到井下并通过一个或多个通道泵出，以产生从每个通道延伸的裂缝网络。裂缝网络可以形成为从每个通道侧向延伸，但是它们也可以与通道平行地形成以及/或者以其他期望的定向形成。通道的定向确保裂缝网络延伸穿过地层的含烃区域中的目标区域。通道的直径可以根据地层和/或给定作业的其他参数而变化。举例来说，通道的直径通常小于沿着通道从其延伸的钻孔使用的套管。在一些作业中，通道直径可以是2英寸或更小，并且在其他作业中，通道直径可以是1.5英寸或更小。然而，一些实施方案可以利用直径等于或大于钻孔的通道。可以根据地层的参数和/或用于形成通道的设备类型选择通道的直径。而且，通道的最终直径可以根据用于形成通道的技术而变化，例如钻进、喷射或其他合适的技术。在一些实施方案中，钻孔可以至少部分地在地下地层的非生产区域中钻取。非生产区域可以是包含有限量烃流体的区域，或者是相对于烃流体的生产不太理想的区域。取决于地下区域的特性，钻孔可以在非生产性岩石中钻取，以及/或者在具有不同于目标区域的属性的岩石物理和地质力学属性的区域中钻取。例如，可以在地层中具有相对于目标区域的基本上更高的最小地应力的区域中钻取钻孔。应当注意，通道可以用于许多类型的地层例如层积地层，以促进即使在地层各层之间存在裂缝尖端(pinchpoint)的情况下也能使流体通过裂缝网络流动至通道。为了促进生产，形成至少一个通道，该通道与钻孔相交并延伸到目标区域例如包含烃流体的生产区域。通常，可以形成多个通道例如至少两个通道，以从钻孔向外延伸到目标区域中以用作延伸的处理通路。目标区域可以是地层的单个区域或分离的不同区域。在一些应用中，钻孔可以完全在目标区域之外，并且可以沿着期望的方向形成多个通道以到达目标区域。例如，可以大致水平地、大致竖直地、大致沿着水平和竖直之间的期望角度、沿着相对于彼此大致相对的方向或者相对于彼此处于其他定向形成通道。然而，在其他应用中，钻孔可以延伸到目标区域中或延伸穿过目标区域。如上所述，油井增产可包括对一个或多个增产区域的水力压裂。在水力压裂期间，压裂流体可以通过钻孔向下泵送并通过多个通道泵出。压裂流体在压力作用下被迫流出通道进入周围的地下地层，例如进入周围的含烃目标区域，以压裂周围的地下地层。例如，可在整个目标区域内的多个增产区域处压裂周围的地下地层。应当注意，压裂流体还可以包括用于在裂缝闭合后提供裂缝导流能力的支撑剂。在某些实施方案中，压裂流体可包括酸诸如盐酸、乙酸、柠檬酸、氢氟酸、其他酸或其混合物。目标区域内增产区域的压裂增强了烃流体从目标区域到井眼并最终到达地面的生产。目标区域可以是包含期望烃流体例如石油和/或天然气的地下区域的生产区域。整体参考图1，油井系统20的实施方案被示出为延伸到地下地层22中。油井系统20实现了用于增强来自油井的烃流体例如石油和/或天然气的开采的方法。在该实施方案中，钻孔24例如大致竖直的井眼被向下钻入地下地层22中。钻孔24可以钻入包含例如烃流体28的一个目标区域26(或多个目标区域26)或者在该目标区域以外钻取钻孔。在所示的实例中，钻孔24是从地面30向下延伸的大致竖直的井眼。然而，一些作业可能在钻孔24中形成偏斜例如钻孔24的侧向部分，以促进烃开采。在一些实施方案中，钻孔24可以形成在地层22的非生产性岩石中，以及/或者形成在具有不同于一个或多个目标区域26中发现的属性的岩石物理和地质力学属性的区域中。可以形成至少一个通道32例如多个通道32以与钻孔24相交。在所示的实例中，形成至少两个通道32以与钻孔24相交并且从钻孔24向外延伸。例如，通道32可以相对于钻孔24侧向地例如大致水平地形成和定向。另外，通道32可以定向成从钻孔24沿不同方向例如相对方向延伸，以便延伸到期望的一个或多个目标区域26中。通道32提供与钻孔/井眼24的内部的流体连通，以促本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增强烃流体产量的方法，包括：钻取大致竖直的钻孔；形成从所述大致竖直的钻孔向外延伸至少10英尺进入所述钻孔周围的地层的通道；以及执行所述通道的压裂增产以产生穿过目标区域的裂缝网络，所述目标区域是所述地层的含烃区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.04 US 62/442,2401.一种用于增强烃流体产量的方法，包括：钻取大致竖直的钻孔；形成从所述大致竖直的钻孔向外延伸至少10英尺进入所述钻孔周围的地层的通道；以及执行所述通道的压裂增产以产生穿过目标区域的裂缝网络，所述目标区域是所述地层的含烃区域。2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述通道包括形成具有小于2英寸的直径的至少两个通道。3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述通道包括形成具有小于1.5英寸的直径的至少两个通道。4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述通道包括形成与所述地层中的最大水平应力的方向一致的至少两个通道。5.如权利要求1所述的方法，其中形成所述通道包括形成与所述地层中的最小水平应力的方向一致的至少两个通道。6.如权利要求1所述的方法，其中形成所述通道包括沿着基本水平的定向形成至少两个通道。7.如权利要求1所述的方法，其中钻井包括在所述目标区域以外钻取所述钻孔。8.如权利要求1所述的方法，其中执行所述压裂增产包括执行水力压裂作业。9.如权利要求1所述的方法，其中形成包括使所述通道定向成与天然裂缝相交。10.一种方法，包括：在具有与含烃地层中的至少一个目标区域不同的岩石物理和地质力学属性的地层区域钻取钻孔；形成从所述钻孔侧向延伸的第一通道以及从所述钻孔沿着与所述第一通道不同的方向侧向延伸的第二通道；相对于所述含烃地层中的最大水平应力的方向，以预先确定的角度定向所述第一通道和所述第二通道以与所述至少一个目标区域相交；以及执行所述第一通道和所述第二通道的水力压裂增产，以产生穿过所述含烃地层的所述目标区域的裂缝网络。11.如权利要求10所述的方法，其中定向所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·李，G·A·沃特斯，R·E·路易斯，D·I·波塔潘科，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL