一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法及应用，包括：采用常规泡沫压裂液造缝施工，然后采用温敏型泡沫压裂液/温敏型压裂液与滑溜水压裂液以交替模式注入。其中，采用常规低黏度滑溜水压裂液与温敏型泡沫压裂液/温敏型压裂液交替注入模式，一方面可避免不同尺度裂缝转向效应的过早发生，同时充分利用温敏性压裂液的暂堵作用，确保产生转向新裂缝后，由低黏度的滑溜水压裂液继续沟通与延伸小微尺度的裂缝系统。本发明专利技术设计合理、方法明晰、简便高效、可一次性获得重复压裂施工参数及工艺流程设计。优化结果可有效指导重复压裂施工、极大增加改造体积、明显改善施工效果，从而获得最大的经济效益。从而获得最大的经济效益。从而获得最大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法及应用


[0001]本专利技术属于石油开采领域，尤其涉及油气井重复压裂的新技术，特别地，涉及一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法。

技术介绍

[0002]目前，重复压裂技术无论在直井还是水平井，无论是页岩还是砂岩，都面临着迫切的技术需求。尤其是国外，将重复压裂技术作为降本增效的主体技术。换言之，通过重复压裂扩大第一次裂缝波及区域(通过延伸原有的老裂缝或产生新的主裂缝或新的支裂缝来实现)，可以达到少钻井而同时提高产量的目标。而且，重复压裂不仅局限于二次同井同层压裂，也可以是三次及以上的重复压裂。
[0003]以往的重复压裂技术，仅简单地增加压裂液及支撑剂的规模，特别是水平井的重复压裂，如采用单封双卡压裂管柱，施工排量较第一次压裂还有相当幅度的降低。而由于第一次压裂后长期生产造成的地层压力亏空效应，给重复压裂造成如下不利影响：1)地层综合滤失系数大幅度增加，导致重复压裂的造缝效率低，甚至在排量降低的情况下造缝不充分或无法形成有效的裂缝；2)地应力差异系数进一步降低，主裂缝延伸过程中可能出现一次或多次转向，导致主裂缝长度可能难以达到预期目标，甚至因主裂缝的多次转向而产生早期的砂堵现象。原因在于，地层压力在最大水平主应力方向降低得多，在最小水平主应力方向降低得少，导致两个水平主应力的差异性降低。
[0004]此外，第一次压裂裂缝的存在，也产生诱导的地应力，且在最小水平主应力方向增加的多，在最大水平主应力方向增加得少。即使第一次压裂的裂缝部分闭合或完全闭合，因各种储层都存在一定的塑性特征，致使诱导应力难以完全消失，即存在所谓的残余应力。虽然与长期生产不同，第一次压裂裂缝同样导致两向水平主应力降低效应。二者的叠加，导致重复压裂时的地应力趋于各向同性特征。但在缝高的控制上却趋于有利。由于储层的地应力随生产进行逐渐降低，而隔层应力没有变化，或变化极小，因此，与第一次压裂相比，纵向应力差有一定幅度的降低，这对缝高控制是极其有利的。因此，需要研究提出一种新的重复压裂技术，以解决上述局限性。
[0005]中国专利CN106845043A公开了一种页岩气水平井重复压裂工艺流程及设计方法，其包括重复压裂选区定井、重复压裂工程设计、重复压裂现场实施及重复压裂监测与压后评估。本专利技术所提供的页岩气水平井重复压裂工艺流程及设计方法可以保证施工后合理准确的评估分析，同时还可以成功改善页岩气藏压裂增产改造效果，提高气井产能和采收率。此专利技术的压裂液类型为滑溜水和胶液，重复压裂工程设计主要进行暂堵剂的用量设计，未对压裂工艺进行详细说明。
[0006]文献《页岩气井重复压裂补孔优化技术研究》通过耦合缝间应力干扰理论、质量守恒定律和流动压力连续性原理，建立了页岩气藏重复压裂补孔优化数值模型，预测了最大诱导水平应力时簇间距范围，结合地层水平主应力反转条件，优化了射孔参数，形成了一套页岩气井重复压裂补孔设计方法，对涪陵页岩气井重复压裂补孔设计具有一定指导和参考
作用。本文主要从机理上研究了重复压裂补孔优化技术，并没有涉及具体的工艺方法。
[0007]文献《美国页岩油气井重复压裂提高采收率技术进展及启示》研究指出页岩油气井的重复压裂面临技术适应性、经济性、不确定性等方面的挑战，目前发展趋势是建立适合作业区的选井标准、可膨胀衬管技术、精确的产量预测模型、新型材料的压裂液和支撑剂，指出页岩油气开发需要持续技术创新，重复压裂作为重要的创新方向，虽尚不成熟，但发展前景良好，随时关注并适时开展相关研究，将会助力我国页岩油气开发。本文对美国重复压裂技术进行概述，并没有涉及具体的工艺方法。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种重复压裂的新技术，为重复压裂施工设计提供可靠的依据。
[0009]其中，重复压裂是指在同一口井进行两次或两次以上的压裂。
[0010]本专利技术的目的在于提供一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法，包括采用温敏型泡沫压裂液和温敏型压裂液分别与滑溜水压裂液以交替模式注入(即温敏型泡沫压裂液-滑溜水-温敏型压裂液-滑溜水的交替注入)。
[0011]其中，采用(常规低黏度)滑溜水压裂液与温敏型泡沫压裂液和温敏型压裂液交替注入模式，一方面可避免不同尺度裂缝转向效应的过早发生，同时充分利用温敏性压裂液的暂堵作用，确保产生转向新裂缝后，由低黏度的滑溜水压裂液继续沟通与延伸小微尺度的裂缝系统。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述方法包括以下步骤：
[0013]步骤1、重复压裂前关键储层参数的评价。
[0014]关键是目前储层压力的评估，它的变化可导致储层地应力的变化、三向地应力大小及方向的变化、储层有效渗透率及滤失的变化，以及岩石杨氏模量及泊松比等的变化。
[0015]目前储层压力的评估手段主要包括重复压裂前对应层位的试井及加密井的中途测试分析等。也可由储层的累积亏空量结合弹性产率进行简单计算求取。如能从第一次压裂前建立起足够精确的地质模型，并能对第一次压后生产历史进行准确的拟合，则目前地层压力的等值线分布图可以精确地刻画出来。由此可求取精确的平均地层压力。
[0016]目前的储层压力出来后，可基于加密井取心，在模拟实际的围压(可由目前储层压力求取)及温度条件下进行室内分析其它各关键参数。并由此在直井的目的层上建立测井参数与上述岩心参数间的对应关系。水平段的上述各参数分布，可由测井参数与加密井测井参数类比及上述加密井建立的测井解释参数与岩心测试参数间的对应关系，综合权衡确定。
[0017]步骤2、重复压裂裂缝参数及施工参数的优化。
[0018]在步骤1的基础上，应用压裂井产量预测常用的商业模拟软件ECLIPSE，模拟不同缝长及导流能力下的产量动态，压后产量相对最大而产水相对最小对应的缝长及导流能力即为最佳的裂缝参数优化值。
[0019]考虑到重复压裂的裂缝可能转向，上述裂缝的方向设置应基于变化了的地应力状态，而不能简单地取第一次压裂的裂缝方向。在优化重复压裂裂缝参数的基础上，基于目前成熟的压裂优化设计商业软件，如Frac Pro PT，Stimplan及Gofher等，模拟不同压裂液类
型及交替注入模式下，不同的黏度及排量组合及不同的压裂液体积及支撑剂体积及施工砂液比条件下的裂缝长度及导流能力变化，从优化的裂缝参数结果，反演最佳的重复压裂施工参数。
[0020]步骤3、准备温敏型泡沫压裂液。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述温敏型泡沫压裂液中氮气和/或二氧化碳的泡沫质量为30-70％。
[0022]在进一步优选的实施方式中，在目标井层温度下，所述温敏型泡沫压裂液的黏度达到500mPa.s以上，且从储层温度开始，温度每降低10％，所述温敏型泡沫压裂液的黏度降低幅度在20-30％以上。
[0023]其中，在本专利技术中：
[0024](1)应用温敏型泡沫压裂液体系。应用泡沫液的优势是可大幅度降低滤失，增加造缝效率，也利于快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用温敏型泡沫压裂液进行重复压裂的方法，包括采用温敏型泡沫压裂液和温敏型压裂液分别与滑溜水压裂液以交替模式注入。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、重复压裂前关键储层参数的评价；步骤2、重复压裂裂缝参数及施工参数的优化；步骤3、准备温敏型泡沫压裂液；步骤4、下管柱作业；步骤5、采用常规泡沫压裂液造缝施工；步骤6、注入温敏型泡沫压裂液；步骤7、低黏度滑溜水延伸转向支裂缝施工；步骤8、低黏度温敏型压裂液注入施工；步骤9、注入70-140目支撑剂；步骤10、注入30-50目支撑剂；步骤11、顶替作业；步骤12、重复步骤4～11，直到将所有段施工完为止。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述温敏型泡沫压裂液中氮气和/或二氧化碳的泡沫质量为30-70％；优选地，在目标井层温度下，所述温敏型泡沫压裂液的黏度达到500mPa.s以上，且从储层温度开始，温度每降低10％，所述温敏型泡沫压裂液的黏度降低幅度在20-30％以上。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤4中，采用双封单卡管柱拖动或其它分压方式下管柱作业。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤5中，注入1～2倍井筒容积的常规泡沫压裂液；优选地，在所述常规泡沫压裂液中，二氧化碳和/或氮气的泡沫质量为30-70％，黏度为100
±
5mPa.s，排量取井口限压下的最高值。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤6中，所述温敏型泡沫压裂液注入量为4～6倍井筒容积，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，肖博，魏娟明，贾文峰，王海涛，卞晓冰，李双明，卫然，苏瑗，左罗，仲冠宇，
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：