CN104727799A - 一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，属于油田开发领域。所述方法按照如下步骤进行操作，步骤1，针对超低渗透储层水平井分段多簇压裂，并通过对所述超低渗透储层特征研究，判断能否通过脉冲式加砂压裂形成较高的裂缝导流能力，如果是，执行步骤2；步骤2，在压裂过程中通过脉冲式加砂工艺，纤维压裂液固砂，在人工裂缝中形成“柱体”支撑，从而在所述人工裂缝中形成高速导流能力的通道网络，使所述人工裂缝具备较高的导流能力。本发明所述实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，能够提高裂缝导流能力，大幅提高单井产量。在现场应用取得显著的效果，经实践比较，应用本发明比同区水平井常规压裂优化设计单井产量高20%，是相邻直井的5-7倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发领域，特别涉及一种油井压裂后实现裂缝高导流能力的脉冲式加砂压裂方法。
背景技术
随着油田勘探开发程度的不断加深，以长庆油田为例，超低渗透油藏所占的比例越来越大，提高单井产量成为超低渗透油藏开发的核心。
然而，由于这类储层致密、孔喉细微、油层非均质性强、天然裂缝发育，油层渗流特征复杂。前期采用常规压裂，水平井压后，常规铺砂剖面造成生产流压的损失，难以达到提高裂缝导流能力的目的，现场应用提高水平井的单井产量幅度不明显。
通过数千口井的实验室和现场数据分析，得出在常规压裂改造中，在非达西流、地层伤害等因素影响下，导致裂缝导流能力有不同程度的降低，从而影响单井产量的提高。
发明内容
为了解决现有技术采用常规压裂，难以达到提高裂缝导流能力的目的，现场应用提高水平井的单井产量幅度不明显的问题，本发明实施例提供了一种油井压裂后实现裂缝高导流能力的脉冲式加砂压裂方法。所述技术方案如下：
一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，按照如下步骤进行操作，
步骤1，针对超低渗透储层水平井分段多簇压裂，并通过对所述超低渗透储层特征研究，判断能否通过脉冲式加砂压裂形成较高的裂缝导流能力，如果是，执行步骤2；
步骤2，在压裂过程中通过脉冲式加砂工艺，在人工裂缝中形成“柱体”支撑，从而在所述人工裂缝中形成高速导流能力的通道网络，使所述人工裂缝具备较高的导流能力。
具体地，所述步骤1，具体是通过研究区140块岩心岩石力学测试值及围压条件下46组138块岩心的地应力测试值，掌握研究区杨氏模量、闭合压力值等分布特征，开展地质建模。
具体地，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺，是以每10-20秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，在裂缝中形成“柱体”支撑。
具体地，所述的脉冲式加砂工艺，是以每12秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，即加砂12s，停砂12s，再加砂12s，重复上述步骤。
具体地，所述的脉冲式加砂工艺在每一个支撑剂浓度阶段包含多个脉冲，其中，脉冲分为支撑剂脉冲和纯液体脉冲两种。
具体地，所述的脉冲式加砂工艺是采用脉冲式泵入支撑剂。
进一步地，所述步骤2还包括尾追一个时间相对长的连续支撑剂泵入阶段。
进一步地，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺还包括纤维压裂液携砂，通过所述纤维压裂液携砂确保所述支撑剂在所述人工裂缝中能够形成稳固的“柱体”支撑。
具体地，所述的纤维压裂液携砂具体是将可降解纤维以0.18-0.24%均匀加入压裂液中形成纤维压裂，用这种纤维压裂液进行携砂。
具体地，所述纤维的注入主要依靠专用混砂车的纤维添加装置以及搅拌设备，使纤维均匀的加入到压裂液中，形成纤维压裂液。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明所述实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，能够提高裂缝导流能力，大幅提高单井产量。在现场应用取得显著的效果，经实践比较，应用本发明比同区水平井常规压裂优化设计单井产量高20%，是相邻直井的5-7倍以上。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，按照如下步骤进行操作，
步骤1，针对超低渗透储层水平井分段多簇压裂，并通过对所述超低渗透储 层特征研究，判断能否通过脉冲式加砂压裂形成较高的裂缝导流能力，如果是，执行步骤2；
步骤2，在压裂过程中通过脉冲式加砂工艺，在人工裂缝中形成“柱体”支撑，从而在所述人工裂缝中形成高速导流能力的通道网络，使所述人工裂缝具备较高的导流能力。
具体地，本发明主要应用于刚性地层，要求杨氏模量、地层闭合应力高，通过裂缝闭合压力使形成“柱体”牢固的支撑压裂裂缝，形成高导流能力的高速通道，所述步骤1具体是通过研究区140块岩心岩石力学测试值及围压条件下46组138块岩心的地应力测试值，掌握研究区杨氏模量、闭合压力值等分布特征，开展地质建模，从而判断所述超低渗透储层能否通过脉冲式加砂压裂形成较高的裂缝导流能力，具体要求杨氏模量大于30000MPa，地层闭合压力大于20MPa。
具体地，所述步骤1中针对超低渗透储层水平井分段多簇压裂，主要采用长庆特色的水力喷射分段多簇的射孔方式，段间距50-60m，簇间距10m，更具体地，每簇0.30m，6个射孔孔眼。
具体地，本发明步骤2主要采用油套复合式注入的方式来实现，油管排量要求油套注入排量比例8:1（最低不能低于6:1），油管采用专用设备实现脉冲式注入，主要目的是实现“柱体”式支撑，套管采用常规注入，主要目的是为了使油管注入的“柱体”能够更均匀的分散铺置于裂缝之中。
具体地，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺，是以每10-20秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，在裂缝中形成“柱体”支撑。当然，本领域技术人员可以理解，所述脉冲式加砂工艺是以每10秒、11秒、12秒13秒、14秒、15秒、16秒、17秒、18秒、19秒或20秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，在压裂裂缝中通过携带支撑剂混砂液和纯液体的交替充填，将支撑剂以“柱状体”形式非均质地铺置在压裂裂缝内，从而在“柱体”周围形成高速导流能力的通道网络，使裂缝具备较高的导流能力，从而达到提高单井产量的目的。
本实施例中，支撑剂为长庆油田压裂用石英砂支撑剂（市场购买），生产厂家：昌润支撑剂有限公司生产的20-40目石英砂支撑剂；
本实施例中，纯液体为压裂用羟丙基瓜尔胶压裂液，主要配方为清水+羟丙基瓜尔胶（增稠剂）+助排剂+粘土稳定剂+杀菌剂+交联剂+破胶剂等，主要目的 是为了携带支撑剂进入裂缝。
优选地，本实施例中，所述的脉冲式加砂工艺是以每12秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，即加砂12s，停砂12s，再加砂12s，重复上述步骤。
现场应用主要根据长庆地层特征进行支撑剂和纯液体交替注入，而其它油田的使用者，可以根据自己储层特征，选取10-20秒的时间间隔来实现本发明的方法。
具体地，所述的脉冲式加砂工艺在每一个支撑剂浓度阶段包含多个脉冲，本实施例中每12s一个脉冲，其中，脉冲分为支撑剂脉冲和纯液体脉冲两种。
具体地，所述的脉冲式加砂工艺是采用脉冲式泵入支撑剂。
进一步地，为了形成一个有效的裂缝与井筒的沟通，所述步骤2还包括尾追一个时间相对长的连续支撑剂泵入阶段，从而避免在近井地带出现窄点或无支撑区域。
进一步地，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺还包括纤维压裂液携砂，通过所述纤维压裂液携砂确保所述支撑剂在所述人工裂缝中能够形成稳固的“柱体”支撑。
本实施例中，为了确保支撑剂在人工裂缝中能够形成稳固的“柱体”支撑，采用纤维压裂液进行固砂。纤维压裂液不仅能携带支撑剂，确保施工顺利，更重要的是在支撑剂脉冲阶段能够有效防止支撑剂的沉降，而且使得在支撑剂进入裂缝后，仍能很好的保持整体特征，实现支撑裂缝的目的。
具体地，所述的纤维压裂液携砂具体是将可降解纤维，其在地层温度65-80℃条件下，30多小时可以降解，返排出地面，减少其对地层的污染，而形成的“柱体”本身也有导流能力，不影响地层产量；加入方式是根据不同泵注阶段，以0.18-0.24%均匀加入压裂液中形成纤维压裂，用这种纤维压裂液进行携砂。
本实施例中，可降解纤维为一种有机酸酯聚合物，可在高温下水解降解而释出酸,在压裂液中具有降阻、防止支撑剂回流、沉降等功能。
具体地，所述纤维的注入主要依靠专用混砂车的纤维添加装置以及搅拌设备，使纤维均匀的加入到压裂液中，形成纤维压裂液。
更具体地，本实施例应用专用软件进行整体优化设计。应用专业压裂设计软件进行工程设计，包括射孔方案，脉冲时间等施工参数，进而模拟出裂缝几 何形状及参数，对现场施工、效果分析具有重要的指导作用。
本发明所述实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，能够提高裂缝导流能力，大幅提高单井产量。在现场应用取得显著的效果，经实践比较，在鄂尔多斯盆地庄31井区、木30井区长6-8层共现场试验水平井5口井53级，投产初期平均单井产量11.2t/d，应用本发明比同区水平井常规压裂优化设计单井产量高20%，是相邻直井的5-7倍以上。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述脉冲加砂压裂方法按照如下步骤进行操作，
步骤1，针对超低渗透储层水平井分段多簇压裂，并通过对所述超低渗透储层特征研究，判断能否通过脉冲式加砂压裂形成较高的裂缝导流能力，如果是，执行步骤2；
步骤2，在压裂过程中通过脉冲式加砂工艺，在人工裂缝中形成“柱体”支撑，从而在所述人工裂缝中形成高速导流能力的通道网络，使所述人工裂缝具备较高的导流能力。
2.根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述步骤1，具体是通过研究区140块岩心岩石力学测试值及围压条件下46组138块岩心的地应力测试值，掌握研究区杨氏模量、闭合压力值等分布特征，开展地质建模。
3.根据权利要求1所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺，是以每10-20秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，在裂缝中形成“柱体”支撑。
4.根据权利要求3所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述的脉冲式加砂工艺，是以每12秒时间间隔进行支撑剂和纯液体交替注入，即加砂12s，停砂12s，再加砂12s，重复上述步骤。
5.根据权利要求3所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述的脉冲式加砂工艺在每一个支撑剂浓度阶段包含多个脉冲，其中，脉冲分为支撑剂脉冲和纯液体脉冲两种。
6.根据权利要求3所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述的脉冲式加砂工艺是采用脉冲式泵入支撑剂。
7.根据权利要求3所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述步骤2还包括尾追一个时间相对长的连续支撑剂泵入阶段。
8.根据权利要求1-7任一项权利要求所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述步骤2中所述的脉冲式加砂工艺还包括纤维压裂液携砂，通过所述纤维压裂液携砂确保所述支撑剂在所述人工裂缝中能够形成稳固的“柱体”支撑。
9.根据权利要求8所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述的纤维压裂液携砂具体是将可降解纤维以0.18-0.24%均匀加入压裂液中形成纤维压裂，用这种纤维压裂液进行携砂。
10.根据权利要求9所述的脉冲加砂压裂方法，其特征在于，所述纤维的注入主要依靠专用混砂车的纤维添加装置以及搅拌设备，使纤维均匀的加入到压裂液中，形成纤维压裂液。
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