一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法技术

一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，包括以下步骤：根据水平井储层改造参数以及目标压力系数模拟所需要注入的天然气体积；根据储层改造参数计算压裂液总入地液量；向地层中以第一排量注入第一级压裂液，直至储层破压；向破压后的地层内注入天然气；向地层中以第二排量注入第二级压裂液，当第二级压裂液的体积和第一级压裂液的体积之和与压裂液总入地液量一致时，完成压裂过程；第一排量小于第二排量；第一级压裂液的体积小于第二级压裂液的体积。该方法中天然气与原油性质相近，基于相似相溶原理，天然气易溶于原油中，提高原油的流动性，降低残余油的饱和度，有效利用天然气的膨胀性，有效改善地层压力，最终提高采收率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法


[0001]本专利技术属于油田储层改造领域，涉及一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法。

技术介绍

[0002]水平井分段体积压裂技术作为致密油与页岩油开发的主要技术手段目前已经全面应用。低压油气藏水平井压后产量递减快、稳产难度大，目前一般采用压裂造缝与注水工程相融合的蓄能压裂设计方法，通过蓄能压力系数能达到1.2以上，显著提高地层能量，提高采收率。
[0003]但是通过注水蓄能波及体积有限，注入水进入微孔喉动用原油的难度大，最终储层残余油饱和度高，采收率较低；同时，注入水可压缩比有限，投产后在短时间内大部分重新返排出地层，保持地层能量的作用有限，且注水蓄能返排废液液量大，返排液的处理量和难度大，环保压力巨大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，从而有效提升地层压力，改善地层中原油的流动性，提高采收率。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：根据水平井储层改造参数以及目标压力系数模拟所需要注入的天然气体积；
[0008]S2：根据储层改造参数计算压裂液总入地液量；
[0009]S3：向地层中以第一排量注入第一级压裂液，直至储层破压；
[0010]S4：向步骤S3中破压后的地层内，注入步骤S1中的天然气；
[0011]S5：根据压裂规模，向完成步骤S4的地层中以第二排量注入第二级压裂液，当第二级压裂液的体积和S3步骤中第一级压裂液的体积之和与步骤S2中的压裂液总入地液量一致时，完成蓄能压裂过程；
[0012]所述第一排量小于所述第二排量；
[0013]所述第一级压裂液的体积小于第二级压裂液的体积。
[0014]优选的，所述S1步骤中，第一排量为1～3m3/min，第一级压裂液的体积为50
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100m3。
[0015]优选的，所述S5步骤中，第二排量为8～14m3/min。
[0016]优选的，所述S1步骤中，根据水平段长、压裂段数和人工裂缝尺寸模拟所达到的目标压力系数确定需要注入的天然气体积。
[0017]优选的，在S3步骤中，所述天然气注入地层之前，根据实际地层压力系数和蓄能规模对所述天然气的注入速度进行优化调节。
[0018]优选的，通过楔形流量计调节所述天然气的注入速度。
[0019]优选的，在步骤S3中，所述天然气注入地层之前，根据井口限压确定所述天然气的
注入最大压力，所述最大注入压力值不大于水平井地层破裂压力的80％。
[0020]优选的，步骤S3中，所述天然气的注入井井下安装安全阀和井口控制系统。
[0021]优选的，在步骤S3中，所述天然气注入地层前对其进行增压处理。
[0022]优选的，所述S2～S4步骤过程中还包括蓄能压裂效果监测过程，所述蓄能压裂效果监测包括压力监测、示踪剂监测和组分监测。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，天然气与原油性质相近，基于相似相溶原理，天然气易溶于原油中，提高原油的流动性，降低残余油的饱和度，有效利用天然气的膨胀性，有效改善地层压力，最终提高采收率。在蓄能压裂过程中，使天然气在地层破压后，压裂前注入地层中，该过程一方面使天然气更加容易注入地层中，另一方面天然气先于压裂液注入地层能够与微孔喉的原油接触，由于天然气流动性更强能够深入到储层基质深处，可有效提高蓄能液波及体积，提高采收率。
[0025]进一步的，第一排量为1～3m3/min，第一级压裂液的体积为50
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100m3，保持较低的注入速度，先注入少量的压裂液使储层破压，因为致密油或者页岩油岩石致密，如果不先让储层破压，则天然气的注入过程中，压力过高，导致作业不安全，同时天然的注入时间也过长。储层破压后天然气易注入地层，天然气先于压裂液注入地层能够与微孔喉的原油接触，由于天然气流动性更强能够深入到储层基质深处，提高蓄能液波及体积；天然气性质与原油相近，基于相似相溶原理能够降低残余油饱和度，提高采收率。
[0026]进一步的，第二级排量为8～14m3/min，实现人工裂缝对水平井控制储层的充分动用。
[0027]进一步的，根据水平段长、压裂段数和人工裂缝尺寸模拟所达到的目标压力系数确定需要注入的天然气体积，在控制成本的同时可以有效实现地层的蓄能过程。
[0028]进一步的，天然气采用伴生气或液化天然气中的一种，伴生气的利用，充分实现了原油开采过程中废气的再利用，开采过程更加绿色环保。
[0029]进一步的，楔形流量计可有效保证作业过程的安全性。
[0030]进一步的，根据井口限压确定所述天然气的注入最大压力，其中最大注入压力不大于水平井地层破裂压力的80％。最大注入压力不大于水平井地层破裂压力的80％的工况下作业时，天然气可以均匀在水平井中被推进，天然气可深入到储层基质深处，有效提高蓄能液波及体积。而最大注入压力大于水平井地层破裂压力的80％时，由于井口限压，导致作业的不安全性。同时，超过地层破裂压力的80％时，天然气的注入过程是不均匀的，会导致地层被压开，气体波及体积减小，降低蓄能效果。
[0031]进一步的，天然气的注气井下安装安全阀和井口控制系统，以防止回流和压力过高。
[0032]进一步的，向地层中注入所述天然气前对其进行增压处理，该增压过程可有效保证天然气输送的持续性，避免天然气注入设备的空转，影响设备的寿命与注气精度。
[0033]进一步的，压裂过程中还包括实时的蓄能压裂效果监测，该蓄能压裂效果监测包括压力监测、示踪剂监测和组分监测。可有效确保蓄能压裂作业过程的正常安全可靠并对蓄能压裂效果进行评价。
具体实施方式
[0034]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0035]实施例1
[0036]水力压裂过程会消耗大量的水资源，而气体蓄能压裂技术兼具气体的流动性和液体的高密度特性，能够代替清水实施压裂，并且可以排除地层与水接触的机会，降低压裂过程中水锁和水敏对地层的伤害，补充地层能量，无水相无残渣易返排，能够减少环境污染、节约水资源，可有效地提高油气藏的增产效果，已经日益成为最具增产潜力的压裂增产技术。
[0037]一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，包括以下步骤：
[0038]S1：根据水平井储层改造参数以及目标压力系数模拟所需要注入的天然气体积；
[0039]S2：根据储层改造参数计算压裂液总入地液量；
[0040]S3：向地层中以第一排量注入第一级压裂液，直至储层破压，第一排量为1～3m3/min，第一级压裂液的体积为50
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100m3，保持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据水平井储层改造参数以及目标压力系数模拟所需要注入的天然气体积；S2：根据储层改造参数计算压裂液总入地液量；S3：向地层中以第一排量注入第一级压裂液，直至储层破压；S4：向步骤S3中破压后的地层内，注入步骤S1中的天然气；S5：根据压裂规模，向完成步骤S4的地层中以第二排量注入第二级压裂液，当第二级压裂液的体积和S3步骤中第一级压裂液的体积之和与步骤S2中的压裂液总入地液量一致时，完成蓄能压裂过程；所述第一排量小于所述第二排量；所述第一级压裂液的体积小于第二级压裂液的体积。2.根据权利要求1所述的一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，其特征在于，所述S1步骤中，第一排量为1～3m3/min，第一级压裂液的体积为50
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100m3。3.根据权利要求1所述的一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，其特征在于，所述S5步骤中，第二排量为8～14m3/min。4.根据权利要求1所述的一种利用天然气进行水平井蓄能压裂的方法，其特征在于，所述S1步骤中，根据水平段长、压裂段数和人工裂缝尺寸模拟所达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张矿生，刘汉斌，唐梅荣，杜现飞，刘怡，马兵，徐创朝，吴顺林，张同伍，鲜晟，陈强，刘锦，刘顺，陶亮，拜杰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：