一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺制造技术

本发明专利技术提供一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺，包括以下步骤：在制造裂缝的同时，现场制备可固化液A液与低密度携带液B液，以及高密度中顶液B＇液；造缝完成后，立即将A液和B液混合，并将A/B混合液和B＇液脉冲式地注入地层，直至压裂结束；向井筒中注入顶替液，将A/B混合液、B＇液，全部顶替进地层，然后停泵、关井、憋压40～180min。A液和B液的混合方式为：将A液喷射进B液中，喷射口位于B液的液面之下，A液在B液中形成均匀分布的厘米级液体颗粒。本发明专利技术能够缩减A液的用量，对B液的悬浮性和携带性进一步改善，导流能力进一步增强；且有利于清洗井壁或油管，避免了挂壁性，降低施工风险。

【技术实现步骤摘要】
一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺
本专利技术属于石油工业油气田开发
，涉及一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺。
技术介绍
针对低渗透油气藏储层的特性，目前常用水力压裂方式开发，通过水力压裂形成高导流能力的裂缝，从而改变储层渗流能力，达到增产效果。目前的水力压裂开发技术首先通过前置液压开地层裂缝，然后注入含有固体支撑剂的携砂液。裂缝闭合后，通过携砂液携带的固体支撑剂起到支撑裂缝的作用，支撑剂由于密度高，裂缝闭合后，大多支撑剂铺置底部，形成砂堤，不利于裂缝有效高度的扩展，且支撑剂用量大、成本高，成本占到压裂施工的1/3,甚至更高。此外注入固体支撑剂施工过程易出现砂堵风险，砂堵一旦发生，轻者需冲砂、洗井作业，影响压裂施工进程，重者造成井筒报废，引起千万甚至上亿经济损失。针对常规压裂技术存在的问题，中国专利文献CN105971579A公开了一种相变压裂液施工工艺，但是其相变材料用量达30％～70％，相变压裂液用量大，势必造成成本高，难以获得更高的经济效益，且相变后相变材料易出现成块儿、成片状分布，容易堵塞裂缝，形成的小颗粒堆积也不具有无限导流能力。中国专利文献201510115027.X(CN104727801A)公开一种应用支撑剂密度差异实现大通道的压裂工艺，采用高低中密度支撑剂同时注入地层的压裂工艺。但是该工艺是针对常规固体支撑剂通道压裂技术，该种压裂方法需要注入固体支撑剂颗粒，其中纤维的作用主要用来聚集支撑剂颗粒，但是这种作用形成的支撑剂团，在裂缝闭合压力下容易被压散变形，从而导致原有形成的通道率下降，这也是常规通道压裂技术普遍存在的问题。且该专利中所述高、中、低密度是固体支撑剂的密度，是为了利用支撑剂的密度不同，获得密度剖面，提高裂缝铺置高度，从而增加裂缝控制面积。不同类型的固体支撑剂与纤维组合以后，极易造成砂堵炮眼的可能，因此为了防止砂堵风险，常选用脉冲注入方式，。该专利中高、中、低密度固相支撑剂势必也会造成材料成本的提高，三种密度支撑剂施工过程工艺也相对复杂，且支撑剂铺置的效果，远不如单一低密度支撑剂铺置效果。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中固体支撑剂效果差、易出现堵砂，现有相变压裂液施工工艺中相变材料用量大、成本高，易造成地层伤害，不具有高速通道压裂效果，且没有针对液体自支撑压裂液的有效压裂施工工艺的问题，提供一种液体自支撑技术实现高速通道的脉冲式压裂施工工艺。现有压裂技术所压出的裂缝存在无法完全铺置支撑剂，裂缝缝高、缝长无法有效延伸，微裂缝及次生裂缝也难以铺置支撑剂，裂缝控制面积受到极大限制的问题。而本专利技术工艺所用液体自支撑压裂液无需固相支撑剂，将压裂液注入裂缝后，压裂液可固化体系在压裂液中成悬浮分散的厘米级液体颗粒。固化后，形成的厘米级固体颗粒均匀填充在裂缝中，促进裂缝缝高、缝长的延伸，形成厘米级高速渗流通道，获得较高的导流能力，提高泄油面积，提高采收率。此外，液体可固化液用量少，成本低，压裂施工过程保持液态，流动性高，施工简单，不存在砂堵风险。液体自支撑压裂液与施工工艺应该相辅相成，互相搭配使用，才能发挥其优势。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺，包括以下步骤：(1)配制B1液：将重量份为100份的常规压裂液、1～5份密度调节剂和0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B1液；配制高密度中顶液B＇液：将重量份为100份的常规压裂液，25～40份密度调节剂、0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B＇液；(2)制造裂缝：向需要压裂的油气井注入常规压裂液，当高于地层破裂压力时，地层被压开裂缝；(3)在制造裂缝的同时，现场制备A液与B液，将重量份为100份树脂，0～20份稀释剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀后，加入20～40份固化剂混合得到A液；将B1液与0～1份交联剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀得到B液；(4)造缝完成后，立即将A液和B液混合，并将A/B混合液和B＇液脉冲式地注入地层，直至压裂结束；(5)向井筒中注入顶替液，将A/B混合液、B＇液，全部顶替进地层，然后停泵、关井、憋压40～180min。待A液在B液中固化后，形成厘米级颗粒，均匀铺置在裂缝中，颗粒间形成高导流能力通道。上述工艺适用的地层温度是60～160℃。优选的，步骤(4)中A液和B液的混合方式为：将A液通过喷射口喷射进B液中，喷射口位于B液的液面之下，A液在B液中形成均匀分布的厘米级液体颗粒；步骤(5)中顶替液为油田常用顶替液，无特殊要求。顶替液主要是为了将A/B混合液顶替进地层，体积一般为1个井筒体积，用量需根据油管尺寸、井深进行计算。优选的，步骤(3)中，A液与B液的质量比为1：1.5～9；A液与B＇液的质量比为1：1.5～9。A/B混合液、B＇液注入裂缝的总量与按照裂缝设计几何尺寸体积计算。优选的，步骤(4)中所述的A/B液和B＇液脉冲注入的脉冲时间为10s～180s。所述脉冲时间，是注入A/B混合液与B＇液的间隔时间。例如脉冲时间30s，即注入A/B混合液30s，再注入B＇液30s，循环往复注入。优选的，步骤(4)中可以是多个喷射口，喷射口均匀分布。优选的，喷射口的直径为0.5mm～3mm。优选的，A液、B液混合完成后的20分钟内将A/B混合液全部的注入井内，进一步优选的，A液、B液的混合过程和A/B混合液的注入过程在现场施工过程中是一个连续不断的施工过程，即随混和随注入。步骤(4)中A液的喷射压力和喷射速度根据施工排量设计，假设施工排量为Vm3/min，那么A液喷射速度为V*A/(A+B)m3/min，本领域技术人员可根据排量选择合适的高压泵。优选的，A液喷射压力为0.2MPa～0.5MPa。优选的，所述A液中的树脂为环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂E-44，双酚A型环氧树脂E-51、双酚F型环氧树脂，多酚型缩水甘油醚环氧树脂中的一种或多种。优选的，所述A液中的稀释剂包括乙醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环氧丙烷邻甲苯基醚中的一种。稀释剂的主要作用为：降低环氧树脂粘度、提高流动性，促进树脂液分散。优选的，所述A液中的固化剂包括三亚乙基四胺，三乙烯四胺，三亚乙基三胺，邻苯二甲酸酐，顺丁烯二酸酐，咪唑类固化剂中的一种。固化剂的主要作用为使环氧树脂固化。优选的，所述A液和B液中的悬浮分散剂为亲水性纤维材料。所述亲水性纤维材料为低密度纤维(密度为0.95～1.1g/cm3，碱含量小于0.8％，抗拉强度大于600MPa)，A液中所用亲水性纤维材料直径10～20μm，长度1～5mm。B液中所用亲水性纤维材料的直径为10～20μm，长度5～12mm。所述亲水性纤维材料为在市面购置的纤维材料，包括改性聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或两种。其中，改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维经过表面改性处理后得到，纤维改性方法为常规方法，改性方法参考文献：刘中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)配制B1液：将重量份为100份的常规压裂液、1～5份密度调节剂和0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B1液；/n配制高密度中顶液B＇液：将重量份为100份的常规压裂液，25～40份密度调节剂、0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B＇液；/n(2)制造裂缝：向需要压裂的油气井注入常规压裂液，当高于地层破裂压力时，地层被压开裂缝；/n(3)在制造裂缝的同时，现场制备A液与B液，将重量份为100份树脂，0～20份稀释剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀后，加入20～40份固化剂混合得到A液；将B1液与0～1份交联剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀得到B液；/n(4)造缝完成后，将A液和B液混合得到A/B混合液，并将A/B混合液和B＇液脉冲式地注入地层，直至压裂结束；/n(5)向井筒中注入顶替液，将A/B混合液、B＇液，全部顶替进地层，然后停泵、关井、憋压40～180min。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现液体自支撑高速通道的脉冲式压裂施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制B1液：将重量份为100份的常规压裂液、1～5份密度调节剂和0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B1液；
配制高密度中顶液B＇液：将重量份为100份的常规压裂液，25～40份密度调节剂、0～4份表面活性剂混合均匀后，得到B＇液；
(2)制造裂缝：向需要压裂的油气井注入常规压裂液，当高于地层破裂压力时，地层被压开裂缝；
(3)在制造裂缝的同时，现场制备A液与B液，将重量份为100份树脂，0～20份稀释剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀后，加入20～40份固化剂混合得到A液；将B1液与0～1份交联剂，0.1～0.5份悬浮分散剂混合均匀得到B液；
(4)造缝完成后，将A液和B液混合得到A/B混合液，并将A/B混合液和B＇液脉冲式地注入地层，直至压裂结束；
(5)向井筒中注入顶替液，将A/B混合液、B＇液，全部顶替进地层，然后停泵、关井、憋压40～180min。


2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，A液与B液的质量比为1：1.5～9；A液与B＇液的质量比为1：1.5～9。


3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(4)中A液和B液的混合方式为：将A液喷射进B液中，喷射口位于B液的液面之下，A液在B液中形成均匀分布的厘米级液体颗粒。


4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(4)中所述的A/B液和B＇液脉冲注入的脉冲时间为10s～180s。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘化普，温庆志，史胜龙，房堃，张东晓，
申请(专利权)人：青岛大地新能源技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37