一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法及其应用，包括在造主缝之后进行如下处理：步骤1、三级天然裂缝的封堵施工；步骤2、注入携带有小粒径支撑剂的压裂液；步骤3、注入携带有中等粒径支撑剂的压裂液；步骤4、注入携带有大粒径支撑剂的压裂液。所述方法可以应用与压裂施工中。本发明专利技术所述方法采用分级暂堵方式，在主裂缝延伸过程中，利用暂堵剂分级封堵已沟通的天然裂缝，避免压裂液滤失对缝内净压力的影响，从而保证缝内净压力，避免压裂液大量滤失而导致主裂缝延伸过早终止；并最终实现全缝长内次级缝有效沟通及封堵。实现全缝长内次级缝有效沟通及封堵。实现全缝长内次级缝有效沟通及封堵。

【技术实现步骤摘要】
一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法及其应用


[0001]本专利技术属于压裂领域，涉及水平井分段多簇压裂技术，具体来说，涉及一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法及其应用。

技术介绍

[0002]我国页岩气资源潜力十分巨大，可采资源量约为26
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m3，与美国大致相当。仅四川盆地寒武系和志留系两套页岩，其资源量就相当于该盆地常规天然气资源量的1.5～2.5倍。但是，页岩气储层低孔低渗，需通过水力压裂作业，在页岩气储层中建立复杂的天然裂缝网络才可以实现商业性气流。由此可见，能否形成有效的复杂裂缝网络，是对页岩气井压裂效果至关重要。
[0003]目前，为大面积激活天然裂隙，现场常通过大排量泵注低粘滑溜水的方式，在形成主裂缝的同时有效沟通天然裂隙，形成天然缝与人工主裂缝相互交错的复杂裂缝网络。但是，当人工裂缝与天然裂隙沟通后，压裂液大量滤失，缝内压力下降，一方面，降低了主裂缝延伸能力；另一方面，增大了远井天然裂缝的开启难度，不利于远缝口处天然裂缝的打开，极大的制约了改造体积的增大。因此，如何形成有效复杂裂缝网络，进一步增大有效改造体积，成为了页岩气井水力压裂亟需解决的技术难题。
[0004]中国专利CN 103244097A涉及油田采油的一种工艺方法，特别是一种用于煤层井下作业的中深煤层控制多裂缝压裂方法，它包括1)制备降滤失压裂液；2)用高压泵组，3)用高压泵组，4)用高压泵组，5)前置液阶段利用；6)工作结束六个步骤。通过理论分析和现场验证，改变以往常规活性水加砂压裂方法，采用降滤失压裂液、前置液变排量技术、多级粒径段塞技术、合理砂比提升技术等，克服了常规活性水压裂滤失量大，携砂能力差，天然裂缝开启存在压裂液过量滤失、施工压力高等困难。通过降滤失压裂液、前置液变排量技术及多级粒径段塞技术这些手段有效预防和治理多裂缝，从而降低施工压力，确保支撑剂顺利加入，提高压裂施工成功率。但是该专利主要是针对煤层气。
[0005]中国专利CN 106567701A提供了一种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法，包括如下步骤：1)表面改性水溶性聚乙烯醇纤维；2)压裂工作液的准备；3)使用活性水替挤出井筒内液体；4)坐封压裂封隔器；5)注入前置液，形成主裂缝；6)对形成的主裂缝阶梯式注入水溶性可降解纤维暂堵压裂液，注入地层形成新分支缝；7)对形成的新分支缝注入前置液，扩大缝长；8)对形成的新分支缝阶梯式注入携砂液；9)用活性水替出井筒内携砂液。该专利技术通过将老裂缝或已填砂裂缝暂堵，在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝，沟通更多的天然裂缝以及初次裂缝未动用区域，形成新的裂缝泄流体系，提高油气产量和油气田最终采收率，解决了恢复老井产量以及实现新井压裂增产的难题。但是在该专利所述方法下，受缝内压力分布限制，天然裂缝打开范围有限。
[0006]中国专利CN 106593389A公开了一种采用永久性堵剂实现高角度天然裂缝油藏的压裂方法，先使用通井规通井，再清洗井筒内的机械杂质；然后试压；对井筒内计划压裂段进行射孔；然后下压裂管柱进行压裂施工；然后泵注前置液：以段塞方式对前置液阶段多轮
次挤注不同比例的大粒径暂堵剂，初步封堵高角度天然裂缝；再泵注携砂液：以小粒径堵剂和螺旋式段塞加砂方式充填高角度天然微裂缝，确保裂缝有效扩展；最后放喷、求产和完井。本专利技术提供的方法有效封堵了储层上下高角度天然裂缝，防止压裂过程中裂缝窜层，控制了缝高，实现长缝改造，保证储层的充分改造，形成适合高角度天然裂缝储层的压裂技术模式，初期产量提高20％以上。但是在该专利所述方法下，天然裂缝打开范围受限。

技术实现思路

[0007]为了解决现有页岩气井压裂时天然裂缝激活范围受限的问题，本专利技术提出了一种通过控制天然裂缝开启实现复杂裂缝有效支撑的方法，该方法通过暂堵剂暂堵近井分支缝的方法，引导携砂压裂液流入远井分支缝中，从而有利于在远井地区形成复杂分支缝并饱和充填，减少乃至避免近井天然裂缝过早打开，提高主裂缝延伸能力，最终增大有效改造体积。
[0008]与岩石基质相比，天然裂缝的渗透率较大，在压裂过程中易成为压裂液滤失通道，降低主裂缝缝内压力，影响主裂缝延伸能力。因此，在天然裂缝发育地层中，应尽量避免天然裂缝过早打开以保证主裂缝的延伸能力。目前，页岩气井压裂时常采用两种方法实现此目的，即：提高排量和控制净压力。前者虽然通过高排量减小了天然裂缝滤失对主裂缝进液量的影响，但是，高排量作用下压裂液滤失量进一步增加，主裂缝内进液量增长幅度受限，而且，受井口装置限压和成本的影响，施工排量受到了极大限制；后者虽然通过低净压力减小压裂液滤失量，但是，当地层压力低于施工压力时，压裂液易渗滤至天然裂隙中，引起主裂缝与天然裂缝沟通，导致压裂液滤失，这在天然裂缝发生张开时尤为严重。
[0009]针对此，本专利技术采用分级暂堵方式，在主裂缝延伸过程中，利用暂堵剂分级封堵已沟通的天然裂缝，避免压裂液滤失对缝内净压力的影响，从而保证缝内净压力，避免压裂液大量滤失而导致主裂缝延伸过早终止。
[0010]本专利技术的目的之一在于提供一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法，包括在造主缝之后进行如下处理：
[0011]步骤1、三级天然裂缝的封堵施工。
[0012]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，采用可溶性暂堵剂进行封堵施工，优选所述可溶性暂堵剂的溶解时间为10～40min。
[0013]在进一步优选的实施方式中，所述可溶性暂堵剂为150-200目可溶性暂堵剂和70-140目可溶性暂堵剂的混合，优选其中150-200目可溶性暂堵剂占比40～60％，例如50％。
[0014]在更进一步优选的实施方式中，优选所述可溶性封堵剂的视密度为1.02～1.05g/cm3。
[0015]其中，考虑到天然裂缝的预测难度较大，为保证暂堵成功，采用两种小粒径规格混合的低密度暂堵剂，一方面，小粒径暂堵剂尺寸较小，有利于在天然裂缝与主裂缝的交界处形成封堵“架桥”效应，而且，小粒径暂堵剂可充填大粒径支撑剂的孔隙，可强化暂堵剂的快速封堵作用；另一方面，所采用暂堵剂的视密度在1.02～1.05g/cm3，基本与压裂液的密度相当(1.013g/cm3左右)，基本上可实现暂堵剂在压裂液中的全悬浮效果，保证暂堵剂的封堵作用。
[0016]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，按照不同剂液比A1％～B1％～C1％～D1％
连续注入携带有所述可溶性暂堵剂的压裂液，其中，A1＝1～2％，B1＝2～4％，C1＝4～6％，D1＝6～8％；优选地，A1％～B1％～C1％～D1％为1～3～5～7％。
[0017]在本专利技术中，在A1％和B1％剂液比下注入携带可溶性封堵剂的压裂液为第一级暂堵，在C1％剂液比下注入携带可溶性封堵剂的压裂液为第二级暂堵，在D1％剂液比下注入携带可溶性封堵剂的压裂液为第三级暂堵。
[0018]在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，在A1％、B1％、C1％和D1％不同剂液比下，采用的可溶性暂堵剂的溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现压裂中复杂裂缝有效支撑的方法，包括在造主缝之后进行如下处理：步骤1、三级天然裂缝的封堵施工；步骤2、注入携带有小粒径支撑剂的压裂液；步骤3、注入携带有中等粒径支撑剂的压裂液；步骤4、注入携带有大粒径支撑剂的压裂液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，采用溶解时间为10～40min的可溶性暂堵剂进行封堵施工；优选地，所述可溶性暂堵剂为150-200目可溶性暂堵剂和70-140目可溶性暂堵剂的混合，优选其中150-200目可溶性暂堵剂占比40～60％；更优选地，所述可溶性封堵剂的视密度为1.02～1.05g/cm3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，按照不同剂液比A1％～B1％～C1％～D1％连续注入携带有所述可溶性暂堵剂的压裂液，其中，A1＝1～2％，B1＝2～4％，C1＝4～6％，D1＝6～8％。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤1中，在A1％、B1％、C1％和D1％不同剂液比下，采用的可溶性暂堵剂的溶解时间为：t
A1
＝t
B1
＜t
C1
＜t
D1
；优选地，在A1％和B1％的剂液比下，采用的可溶性暂堵剂的溶解时间为10～16min；在C1％的剂液比下，采用的可溶性暂堵剂的溶解时间为18～25min；在D1％的剂液比下，采用的可溶性暂堵剂的溶解时间为28～40min。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤1中，不同剂液比下压裂液体积为井筒容积的0.5～1.5倍；和/或压裂液粘度为2～3mPa.s，排量取井口限压下的最大值；和/或在所述可溶性暂堵剂进入地层后，当地面压力的增幅达到0.5～1MPa/min，注入50～100m3的压裂液。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，采用段塞式注入携带70-140目支撑剂的压裂液，优选2～4个段塞；优选地，每个段塞的砂液比为A2％～B2％～C2％～D2％，其中，A2＝2～3％，B2＝4～5％，C2＝6～7％，D2＝8～10％。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，仲冠宇，王海涛，李双明，卞晓冰，卫然，苏瑗，肖博，左罗，
申请(专利权)人：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：