一种体积压裂形成复杂缝网的方法技术

本发明专利技术属于体积压裂技术领域，具体涉及一种体积压裂形成复杂缝网的方法。该方法包括以下步骤：1)在水平井内进行不均匀射孔，所述不均匀射孔是射孔段内相邻两簇射孔的射孔数目不同，不均匀射孔后相邻两簇射孔形成相应数目差异的主裂缝；2)将液态二氧化碳泵入步骤1)形成的主裂缝中，压开地层并使裂缝延伸；3)将混砂液泵入地层，对步骤2)形成的裂缝进行支撑。该方法利用射孔的不均匀性使射孔时在不同的簇中产生了不同数量的主裂缝，主裂缝之间存在压差，在簇间压差的作用下会形成次生裂缝，次生裂缝可以沟通相邻的主裂缝。压裂液可以通过主裂缝进入次生裂缝，产生的裂缝被后续的支撑剂支撑住，提高了裂缝的复杂程度。提高了裂缝的复杂程度。提高了裂缝的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种体积压裂形成复杂缝网的方法


[0001]本专利技术涉及低渗透及非常规储层的体积压裂
，具体涉及一种体积压裂形成复杂缝网的方法。

技术介绍

[0002]低渗透及非常规储层由于其低孔、低渗的特点，必须采用体积压裂技术在储层中形成复杂的缝网才可以得到良好的开发效果。复杂缝网是指利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系，当裂缝的延伸净压力大于两个水平主应力的差值或者储层天然裂缝所需的临界压力时，会在主裂缝的侧向形成次生裂缝，最终会在沿主裂缝壁面延伸并沟通多条次生裂缝和微裂缝，在地层中形成纵横交错的立体复杂网状缝系统，使得任意方向基质中的油气向裂缝的渗流距“最短”，极大地提高了储集层的整体渗透率，提高低渗透非常规储层油气井的产能和最终采收率。
[0003]体积压裂技术能够在储层内形成多条裂缝相互交织的复杂缝网，体积压裂技术是指在压裂过程中，使天然裂缝不断扩张、脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝和人工裂缝相互纵横交错的复杂裂缝网络，从而增加储层的改造体积，提高储层的渗透率和油田最终采收率。
[0004]目前国内外常见的水平井体积压裂技术主要有水平井分段压裂、重复压裂、同步压裂等。
[0005]水平井分段压裂是利用封隔器或其他化学材料对井筒进行分隔，在水平井筒内一次压裂一个井段，然后再逐段压裂，另外每一个压裂段又含有多个射孔簇，在理想条件下，每个射孔簇产生的多条裂缝将在离井筒不远处汇聚成一条裂缝，最终压开足够多的裂缝。但是，在体积压裂改造过程中，水平段套管受到剪切、滑移、错断等复杂力学行为以及应力场的变化，会引起套管变形失效的情况出现。
[0006]重复压裂是指在同一口井进行两次或两次以上的压裂。因为随着生产进行，首次压开的裂缝由于受到支撑剂破碎、地层颗粒堵塞、裂缝闭合等因素的影响，裂缝导流能力严重下降，使得产量降低甚至停滞。重复压裂对处理低渗、天然裂缝发育、层状和非均质地层很有效，但是重复压裂的成功与否与裂缝能否成功转向有密切关系，其具有不确定性。
[0007]同步压裂是对两口或多口平行的水平井同时压裂，通过横向裂缝相向延伸在裂缝尖端相互作用，产生一定范围的裂缝网络。同步压裂的井数越多，应力干扰的效果越好，越容易产生复杂缝网。同步压裂对页岩气井短期内增产非常明显，而且对工作区环境影响小，完井速度快，节省压裂成本，但其要求井间裂缝尖端距离较近，又不能使两条裂缝完全连通。因此同步压裂井的裂缝长度优化以及井间距的优化显得尤为重要，目前还没有相关的理论支撑。
[0008]由此可见，目前国内外已存在的体积压裂技术各自有其优缺点以及应用范围，并且都具有施工工艺复杂的特性，无法简便经济地获得地层中的复杂缝网来提高非常规储层的采收率。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种体积压裂形成复杂缝网的方法，以解决现有体积压裂方法的压裂工艺复杂、压裂裂缝不确定性高，无法简便获得地层复杂缝网的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术的体积压裂形成复杂缝网的方法的技术方案是：
[0011]一种体积压裂形成复杂缝网的方法，包括以下步骤：
[0012]1)在水平井内进行不均匀射孔，所述不均匀射孔是射孔段内相邻两簇射孔的射孔数目不同，不均匀射孔后相邻两簇射孔形成相应数目差异的主裂缝；
[0013]2)将液态二氧化碳泵入步骤1)形成的主裂缝中，压开地层并使裂缝延伸；
[0014]3)将混砂液泵入地层，对步骤2)形成的裂缝进行支撑。
[0015]本专利技术提供的体积压裂形成复杂缝网的方法，利用射孔的不均匀性使射孔时在不同的簇中产生了不同数量的主裂缝，对于同一段内射孔多的簇产生的主裂缝多，裂缝内摩阻小、液态二氧化碳压裂液进入量多；射孔少的簇产生的主裂缝少，裂缝内摩阻大、液态二氧化碳压裂液进入量少，从而使得产生的主裂缝之间存在缝间应力干扰，即裂缝间存在着压差，在簇间压差的作用下会形成次生裂缝，次生裂缝可以沟通相邻的主裂缝。压裂液可以通过主裂缝进入次生裂缝，产生的裂缝可以被后续的支撑剂支撑住，提高了裂缝的复杂程度。此外，在压差作用下，压裂出的次生裂缝会自发延伸，还可以沟通多条次生裂缝、微裂缝以及天然裂缝，在地层中形成纵横交错的立体复杂网状缝系统，极大的提高储层的渗流能力。
[0016]步骤1)中，相邻两簇射孔中，射孔数目多的一簇与射孔数目少的一簇的射孔数目之比为1.2-4:1。相邻两簇射孔的簇间距为10-30米。不均匀射孔优选以上参数，可在压裂过程中形成明显的缝间压力不均衡，从而产生缝间应力干扰。
[0017]步骤2)中，液态二氧化碳的泵入排量为4-8m3/min。采用液态二氧化碳压裂具有良好的增能作用，压后返排快，返排彻底；并且CO2粘度低、穿透性强，可以沟通储集层中的微裂缝，同时可以降低岩石破裂压力，有利于形成复杂裂缝。
[0018]步骤3)中，混砂液由支撑剂和滑溜水压裂液组成，砂比为10-20％。优选的，所述支撑剂由70-140目的粉砂和40-70目的陶粒组成。
[0019]为进一步提高地层缝网的复杂程度，优选的，以上体积压裂形成复杂缝网的方法还包括：
[0020]步骤4)：向地层中泵入暂堵转向剂封堵裂缝，继续泵入压裂液造缝；
[0021]步骤5)：将支撑剂泵入地层。
[0022]步骤4)中，暂堵后继续泵入液态二氧化碳压裂液进行造缝，可使裂缝转向形成复杂裂缝。压裂液可选择液态二氧化碳或滑溜水。
[0023]进一步优选的，步骤5)中，所述将支撑剂泵入地层包括以段塞形式向地层中注入不同粒径以及不同砂比的支撑剂。更优选的，所述段塞包括粒径和砂比较小的在前支撑剂段塞，以及粒径和砂比较大的在后支撑剂段塞。以段塞式注入支撑剂，可以提高支撑剂的运移距离和分支裂缝的支撑程度，提高复杂裂缝体系的导流能力。在经过不均匀射孔结合液态二氧化碳压裂之后，形成许多次生裂缝，段塞式注入含有支撑剂的混砂液可以支撑住次生裂缝，形成复杂的网状缝系统，极大的提高储层的渗流能力。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1中水平井一段不均匀射孔结合液态二氧化碳压裂示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例1中不均匀射孔结合液态二氧化碳压裂在地层中形成复杂缝网的示意图；
[0026]图3为对比实验中采用常规压裂方式压裂前的岩样图；
[0027]图4为对比实验中采用常规压裂方式压裂后的岩样图；
[0028]图5为对比实验中采用实施例的压裂方式压裂前的岩样图；
[0029]图6为对比实验中采用实施例的压裂方式压裂后的岩样裂缝图；
[0030]图7为对比实验中采用实施例的压裂方式压裂后的岩样分裂图；
[0031]图8为对比实验中采用实施例的压裂方式压裂后的岩样细节图；
[0032]图中，1-水平井射孔段，2-主裂缝，3-次生裂缝，4-液态二氧化碳压裂液流动方向，5-地层中的天然裂缝和微裂缝。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术的实施方式作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体积压裂形成复杂缝网的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在水平井内进行不均匀射孔，所述不均匀射孔是射孔段内相邻两簇射孔的射孔数目不同，不均匀射孔后相邻两簇射孔形成相应数目差异的主裂缝；2)将液态二氧化碳泵入步骤1)形成的主裂缝中，压开地层并使裂缝延伸；3)将混砂液泵入地层，对步骤2)形成的裂缝进行支撑。2.如权利要求1所述的体积压裂形成复杂缝网的方法，其特征在于，步骤1)中，相邻两簇射孔中，射孔数目多的一簇与射孔数目少的一簇的射孔数目之比为1.2-4:1。3.如权利要求1所述的体积压裂形成复杂缝网的方法，其特征在于，步骤2)中，相邻两簇射孔的簇间距为10-30米。4.如权利要求1-3中任一项所述的体积压裂形成复杂缝网的方法，其特征在于，步骤2)中，液态二氧化碳的泵入排量为4-8m3/min。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树森，蒋尔梁，余小燕，朱迪，肖诚诚，李宾飞，张坤，宋俊玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：