直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法技术

本发明专利技术提供一种直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，该直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法包括：步骤1，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计；步骤2，进行大规模压裂裂缝缝高控制优化设计；步骤3，沿最大主应力方向定向射孔；步骤4，进行压裂施工过程中全过程降滤失工艺设计；步骤5，确定压裂施工参数。该直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法工艺简单、便于操作、施工效果明显，可较好的控制裂缝的复杂程度，降低施工风险，提高压裂施工效果，从而大降低大规模压裂的施工风险。

The method of controlling fracture complexity by large-scale fracturing in vertical well and directional well

【技术实现步骤摘要】
直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法
本专利技术涉及油气开发
，特别是涉及到一种直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法。
技术介绍
压裂是国内外低渗透储层改造的重要增产、投产措施。近年来，国内外投入开发特低渗油藏(渗透率小于10mD)越来越多。该类油藏一方面由于物性差，在技术上需要小井距注水，才能建立起有效驱替；另一方面由于丰度低，在经济上要求大井距开发，提高单井控制储量，满足经济要求。由于特低渗油藏具有较明显的启动压力梯度，大井距条件下建立不起有效驱替，只能弹性开发，导致采收率低，开发效果差。为此我们专利技术了一种新的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以在特低渗透油藏中较好的控制压裂裂缝复杂程度，使裂缝能够向远处延伸，形成定向并具有高导流能力的人工裂缝，满足低渗透油藏区块“排状”注水的要求，实现特低渗透油藏的经济效益开发的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，该直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法包括：步骤1，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计；步骤2，进行大规模压裂裂缝缝高控制优化设计；步骤3，沿最大主应力方向定向射孔；步骤4，进行压裂施工过程中全过程降滤失工艺设计；步骤5，确定压裂施工参数。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：在步骤1中，根据地质资料、改造目的层厚度、测井资料及油藏的物性特征、岩性特征以及地应力特征，结合邻井的生产和压裂情况这些资料，利用压裂软件模拟优化裂缝长度和导流能力，在确定压裂缝长和裂缝导流能力后，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计。在步骤2中，利用测井数据和压裂软件确定改造目的层与上下隔层的应力差，把测井参数计算获得动态数值通过与实验获得的静态数值进行校正，然后再计算纵向剖面上目的层与上下隔层最小水平主应力，从而获得应力差值，为裂缝模拟和优化设计提供依据。在步骤2中，根据砂岩储层和上下泥岩隔层之间的应力差大小确定裂缝纵向控制技术，当储层和隔层应力差小于5MPa时，考虑裂缝纵向缝高控制方法；当上下隔层应力大小差异较大时，选择邻近高应力隔层的砂岩进行射孔；当下部隔层应力差小于5MPa时，选用压裂初期沉沙技术增加裂缝向下部扩展的难度。在步骤3中，直井及定向井大规模加砂压裂过程中，为控制裂缝复杂程度，采用与最大主应力方向一致进行定向射孔。在步骤3中，定向射孔就是采用相位为180°的方式沿最大主应力方向射孔。在步骤4中，在压裂初始阶段，采用活性柴油降低基质的滤失，并在压裂的初期采用油溶性粉陶或40/70目及以下多个40/70目小陶粒段塞对初始的多个微裂缝进行封堵，限制多个微裂缝的延伸和起裂，从而控制初始多裂缝的滤失，有效减少多裂缝的形成和发展。在步骤4中，在压裂的中期，需要对次要裂缝堵塞，阻止进液和延伸,提高主缝进液量，采用100目或40/70目陶粒或多个组合粒径陶粒段塞进行随缝暂堵技术，防止次级裂缝的有效扩展，利于主缝的延伸,形成主缝超长发展的趋势。在步骤5中，继续模拟优化施工的规模，即初步确定压裂施工规模、排量及泵注程序。在步骤5中，施工规模是指压裂的总体压裂液用量和支撑剂用量；排量是指压裂施工的地面压裂车的排量；泵注顺序是指往井内注入液体的先后顺序。本专利技术的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法包括定向射孔控制裂缝起裂、多粒径支撑剂随缝暂堵等工艺措施。其工艺简单、便于操作、施工效果明显，可广泛用于低渗透直井及定向井油气井大规模压裂(一般支撑剂规模大于40m3)改造；通过计算储层纵向地应力差异大小，选择适当的控制裂缝纵向延伸的技术；通过定向射孔、多粒径支撑剂随缝暂堵等工艺措施降低大规模压裂的裂缝复杂程度，有利于减小施工风险，提高压裂改造增产的效果。比起传统技术来说，理论上有新意，操作性强，压裂效果更好。附图说明图1为本专利技术直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的流程图；图2为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角75°时，压裂裂缝扩展数模图；图3为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角70°时，压裂裂缝扩展数模图；图4为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角60°时，压裂裂缝扩展数模图；图5为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角45°时，压裂裂缝扩展数模图；图6为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角30°时，压裂裂缝扩展数模图；图7为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角0°时，压裂裂缝扩展数模图；图8为本专利技术的定向射孔影响裂缝起裂物模实验图；图9为本专利技术的一具体实施例中滨660-24井裂缝方位的监测图；图10为本专利技术的一具体实施例中滨660-24井裂缝高度的监测图。具体实施方式为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。图1为本专利技术采用直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的流程示意图。具体的方法步骤如下：步骤101、压裂裂缝参数设计：根据地质资料、改造目的层厚度、测井资料及油藏的物性特征、岩性特征以及地应力特征，结合邻井的生产和压裂情况等资料，利用压裂软件模拟优化裂缝长度和导流能力，在确定压裂缝长和裂缝导流能力后，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计。流程进入到步骤102。步骤102、大规模压裂裂缝缝高控制优化设计：利用测井数据和压裂软件确定改造目的层与上下隔层的应力差，一般是把测井参数计算获得动态数值通过与实验获得的静态数值进行校正，然后再计算纵向剖面上目的层与上下隔层最小水平主应力，从而获得应力差值，为裂缝模拟和优化设计提供依据。根据砂岩储层和上下泥岩隔层之间的应力差大小确定裂缝纵向控制技术，当储层和隔层应力差小于5MPa时，需考虑裂缝纵向缝高控制方法。当上下隔层应力大小差异较大时，可选择邻近高应力隔层的砂岩进行射孔；当下部隔层应力差小于5MPa时，可选用压裂初期沉沙技术增加裂缝向下部扩展的难度。在此之后，流程进入到步骤103。步骤103、沿最大主应力方向定向射孔地应力研究表明，压裂裂缝总是沿最大主应力方向扩展，但射孔工艺、天然裂缝扩展程度影响了裂缝单一性的发展，本专利技术从原理验证了射孔技术、暂堵技术对降低裂缝复杂程度的作用。根据前面的研究，采用与最大主应力方向一致进行定向射孔，可有效降低裂缝起裂压力，并使初始裂缝形态单一，数学模拟和物理模拟实验也表明了类似的情况：当定向射孔相位与最大主应力夹角在30°以内时，压裂裂缝起裂和扩展形态单一，有利于裂缝复杂程度的控制；当定向射孔相位与最大主应力夹角在60°以上时，压裂裂缝起裂和扩展形态复杂。当定向射孔相位与最大主应力夹角在60°时，压裂初始裂缝沿射孔相位起裂，但扩展到一定距离后，裂缝方向发生转向，继续沿最大主应力方向扩展，这在压裂过程中会造成施工压力的升高，不利于压裂的顺利进行。直井及定向井大规模加砂压裂过程中，裂缝复杂程度随射孔方位和最大主应力方向间夹角的增大而变得复杂。图2为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角75°时，压裂裂缝扩展数模图,压力从内向外逐渐降低；图3为本专利技术的定向射孔方向与最大主应力夹角70°时，压裂裂缝扩展数模图,压力从内向外逐渐降低；图4为本专利技术的定向射孔方向与最大主应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，其特征在于，该直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法包括：步骤1，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计；步骤2，进行大规模压裂裂缝缝高控制优化设计；步骤3，沿最大主应力方向定向射孔；步骤4，进行压裂施工过程中全过程降滤失工艺设计；步骤5，确定压裂施工参数。

【技术特征摘要】
1.直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，其特征在于，该直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法包括：步骤1，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计；步骤2，进行大规模压裂裂缝缝高控制优化设计；步骤3，沿最大主应力方向定向射孔；步骤4，进行压裂施工过程中全过程降滤失工艺设计；步骤5，确定压裂施工参数。2.根据权利要求1所述的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，其特征在于，在步骤1中，根据地质资料、改造目的层厚度、测井资料及油藏的物性特征、岩性特征以及地应力特征，结合邻井的生产和压裂情况这些资料，利用压裂软件模拟优化裂缝长度和导流能力，在确定压裂缝长和裂缝导流能力后，进行长距离压裂裂缝的控制的优化设计。3.根据权利要求1所述的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，其特征在于，在步骤2中，利用测井数据和压裂软件确定改造目的层与上下隔层的应力差，把测井参数计算获得动态数值通过与实验获得的静态数值进行校正，然后再计算纵向剖面上目的层与上下隔层最小水平主应力，从而获得应力差值，为裂缝模拟和优化设计提供依据。4.根据权利要求3所述的直井定向井大规模压裂控制裂缝复杂程度的方法，其特征在于，在步骤2中，根据砂岩储层和上下泥岩隔层之间的应力差大小确定裂缝纵向控制技术，当储层和隔层应力差小于5MPa时，考虑裂缝纵向缝高控制方法；当上下隔层应力大小差异较大时，选择邻近高应力隔层的砂岩进行射孔；当下部隔层应力差小于5MPa时，选用压裂初期沉沙技术增加裂缝向下部扩展的难度。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖春金，陈勇，赵丹星，陈凯，吕永利，黄波，杨峰，郑彬涛，李晓倩，张茂森，
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胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37