CN105649593A - 一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，首先制备暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括可降解暂堵剂、可降解纤维、等密度支撑剂和低粘携带液；进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液；全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。该方法通过采用多尺度可降解暂堵剂提高封堵效率、降低缝间液体的漏失量，施工结束后，暂堵转向工作液中的可降解暂堵剂和可降解纤维在井底温度的作用下完全降解，支撑剂则保留了近井筒的导流能力，可用于常规水力压裂分段改造和非常规分段压裂改造，适用于新井未压开射孔簇改造和老井的重复压裂改造，适用于水平井分段改造的各种工艺。
Description
技术领域
本发明涉及低渗透气藏水平井分段改造领域，具体涉及一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法。
背景技术
苏里格气田为为典型的致密砂岩气藏，储集层横向非均质性强，纵向多期叠置，水平井井眼轨迹穿透多个砂体。暂堵多缝压裂工艺是一种实现水平井多段改造的技术，克服储层的非均质性，最大限度的提高造缝条数。暂堵多缝压裂技术是在施工过程中，适时地向地层中加入适量的暂堵剂，遵循向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂随压裂液进入原有裂缝或高渗透层，在压差作用下聚集并产生高强度的滤饼桥堵，使后续压裂液不能进入该裂缝和高渗透带，同时，在一定的水平两向应力差条件下，使压裂产生的新裂缝沿着与以前人工裂缝不同的方位起裂和延伸，从而建立新的油气渗流通道和改变油气层流体渗流驱替规律，以提高低渗透储层的改造效果。
目前裂缝暂堵多缝压裂工艺和暂堵剂的不足之处主要有：
1、现有的暂堵转向压裂的暂堵剂是在前置液里面添加，是封堵远井端多裂缝的改造。
2、现有暂堵剂的粒径均匀封堵效果不好。
3、现有暂堵剂直接加进压裂液里面，通过油管向地层输送过程中，容易分散，封堵效果不好。
4、现有的多级压裂技术常常存在一些井段得不到有效改造。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，包括以下步骤：
1）首先确定暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括：按体积百分比计，8.5%可降解暂堵剂、8.5%支撑剂、8.5%-17%可降解纤维和66%-74.5%低粘携带液，根据不同气田储层的杨氏模量来确定可降解暂堵剂的粒径组合，当杨氏模量在小于25000MPa时，全部用大粒径可降解暂堵剂，当杨氏模量在25000-30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占70%，大粒径可降解暂堵剂占30%，当杨氏模量大于30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占30%，大粒径可降解暂堵剂占70%；
2）进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液，前置液、携砂液的比例为1:1，暂堵转向工作液为30-40方/段，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，小粒径可降解暂堵剂填充在大粒径可降解暂堵剂之间；
3）全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
上述可降解暂堵剂粒径范围为0.1-10mm，小粒径可降解暂堵剂粒径范围为0.1-1mm，大粒径可降解暂堵剂粒径范围为1-10mm。
上述可降解纤维直径为10μm，长度为5-10mm，分子量为5万-250万，所述支撑剂为20/40目、40/70目或70/140目的陶粒，支撑剂的密度与可降解暂堵剂相同。
上述可降解暂堵剂的制备方法为：在室温条件下，将胍胶、三氧化二铝，氧化镁、过硫酸铵微胶囊破胶剂、聚丙烯酸钠小球、碳酸氢钠按照48：107：193：11～42：24：1.26的质量比例混合均匀，然后将混合物在搅拌条件下缓慢加入水中，混合物与水的质量比例为(26～28)∶(72～74)，搅拌5分钟后即可得到该可降解暂堵剂。
上述低粘携带液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂和98.08%水。
上述前置液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂和97.98%水。
上述携砂液包括：按质量百分比计，0.40%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂、0.5%交联剂和97.38%水。
上述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
上述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
上述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，交联剂型号为JL-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
本发明的技术方案是提供了一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，
本发明的有益效果：
（1）本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法根据Gruesbeck的桥架准则，可降解暂堵剂和支撑剂的体积分数不小于17%，有助于快速在近井地带形成暂堵。
（2）本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法所采用的可降解暂堵剂由多尺度（粒径0.1-10mm）暂堵颗粒按照一定比例混合而成，1-10mm大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，0.1-1mm小粒径填充在大粒径可降解暂堵剂之间，有效快速提高封堵效果，混合比例根据不同气田储层特征优化确定。
（3）本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法通过加入可降解纤维，对暂堵转向工作液中的可降解暂堵剂和支撑剂起到辅助运移的作用，提高了暂堵转向工作液从地面到井底的稳定性，同时也改善了支撑剂的铺置效果，进一步提高暂堵成功率。
（4）本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法压裂结束后水力裂缝缝口有可降解暂堵剂、可降解纤维和支撑剂，支撑剂保留了近井筒的导流能力，降低了近井地带阻塞的风险，保留了气藏与井筒的渗流通道。可降解暂堵剂和可降解纤维在井底温度的作用下完全降解，无残渣，不对地层产生污染。降解机制为体解，非表面反应，降解时间与粒径大小无关。
（5）本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法可用于常规水力压裂分段改造和非常规分段压裂改造，适用于新井未压开射孔簇改造和老井的重复压裂改造，适用于水平井分段改造的各种工艺。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
为了克服现有技术中存在的问题，本实施例提供一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，包括以下步骤：
1）首先确定暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括：按体积百分比计，8.5%可降解暂堵剂、8.5%支撑剂、8.5%-17%可降解纤维和66%-74.5%低粘携带液，根据不同气田储层的杨氏模量来确定可降解暂堵剂的粒径组合，当杨氏模量在小于25000MPa时，全部用大粒径可降解暂堵剂，当杨氏模量在25000-30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占70%，大粒径可降解暂堵剂占30%，当杨氏模量大于30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占30%，大粒径可降解暂堵剂占70%；
2）进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液，前置液、携砂液的比例为1:1，暂堵转向工作液为30-40方/段，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，小粒径可降解暂堵剂填充在大粒径可降解暂堵剂之间；
3）全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
本发明的这种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，采用多尺度组合的可降解暂堵剂按照一定比例混合而成，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，较小的粒径填充在大粒径可降解暂堵剂之间，有效快速提高封堵效果，混合比例根据不同气田储层特征优化确定；根据Gruesbeck的桥架准则，可降解暂堵剂和支撑剂的体积分数不小于17%，有助于快速在近井地带形成暂堵。
本发明可降解纤维的加入对暂堵转向工作液中的可降解暂堵剂和支撑剂起到辅助运移的作用，提高了暂堵转向工作液从地面到井底的稳定性，同时也改善了支撑剂的铺置效果，进一步提高暂堵成功率。压裂结束后水力裂缝缝口有可降解暂堵剂、可降解纤维和支撑剂，支撑剂保留了近井筒的导流能力，降低了近井地带阻塞的风险，保留了气藏与井筒的渗流通道。可降解暂堵剂和可降解纤维在井底温度的作用下完全降解，无残渣，不对地层产生污染。降解机制为体解，非表面反应，降解时间与粒径大小无关。本发明可用于常规水力压裂分段改造和非常规分段压裂改造，适用于新井未压开射孔簇改造和老井的重复压裂改造，适用于水平井分段改造的各种工艺。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，所述可降解暂堵剂粒径范围为0.1-10mm，小粒径可降解暂堵剂粒径范围为0.1-1mm，大粒径可降解暂堵剂粒径范围为1-10mm。可降解暂堵剂由多尺度（粒径0.1-10mm）暂堵颗粒按照一定比例混合而成，1-10mm大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，0.1-1mm小粒径填充在大粒径可降解暂堵剂之间，有效快速提高封堵效果，混合比例根据不同气田储层特征优化确定。
进一步的，所述可降解纤维直径为10μm，长度为5-10mm，分子量为5万-250万，所述支撑剂为20/40目、40/70目或70/140目的陶粒，支撑剂的密度与可降解暂堵剂相同。
加入可降解纤维，可降解纤维分散到携带液中形成网状结构，提高了可降解暂堵剂在携带液中从井口到进入地层之前的稳定性，提高了封堵成功率；支撑剂为金刚新材料股份有限公司生产的低密度陶粒，主要选用20/40目、40/70目或70/140目的陶粒，实现压裂结束后水力裂缝缝口有可降解暂堵剂和支撑剂，可降解暂堵剂降解后，支撑剂保留了近井筒的导流能力，降低了近井地带阻塞的风险，保留了气藏与井筒的渗流通道。
实施例3：
本实施例提供了一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，包括以下步骤：
1）首先确定暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括：按体积百分比计，8.5%可降解暂堵剂、8.5%支撑剂、8.5%-17%可降解纤维和66%-74.5%低粘携带液，根据不同气田储层的杨氏模量来确定可降解暂堵剂的粒径组合，当杨氏模量在小于25000MPa时，全部用大粒径可降解暂堵剂，当杨氏模量在25000-30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占70%，大粒径可降解暂堵剂占30%，当杨氏模量大于30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占30%，大粒径可降解暂堵剂占70%；
2）进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液，前置液、携砂液的比例为1:1，暂堵转向工作液为30-40方/段，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，小粒径可降解暂堵剂填充在大粒径可降解暂堵剂之间；
3）全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
所述可降解暂堵剂的制备方法为：在室温条件下，将胍胶、三氧化二铝，氧化镁、过硫酸铵微胶囊破胶剂、聚丙烯酸钠小球、碳酸氢钠按照48：107：193：11～42：24：1.26的质量比例混合均匀，然后将混合物在搅拌条件下缓慢加入水中，混合物与水的质量比例为(26～28)∶(72～74)，搅拌5分钟后即可得到该可降解暂堵剂。
所述低粘携带液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂和98.08%水。
所述前置液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂和97.98%水。
所述携砂液包括：按质量百分比计，0.40%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂、0.5%交联剂和97.38%水。
实施例4：
本实施例提供了一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，包括以下步骤：
1）首先确定暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括：按体积百分比计，8.5%可降解暂堵剂、8.5%支撑剂、8.5%-17%可降解纤维和66%-74.5%低粘携带液，根据不同气田储层的杨氏模量来确定可降解暂堵剂的粒径组合，当杨氏模量在小于25000MPa时，全部用大粒径可降解暂堵剂，当杨氏模量在25000-30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占70%，大粒径可降解暂堵剂占30%，当杨氏模量大于30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占30%，大粒径可降解暂堵剂占70%；
2）进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液，前置液、携砂液的比例为1:1，暂堵转向工作液为30-40方/段，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，小粒径可降解暂堵剂填充在大粒径可降解暂堵剂之间；
3）全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
所述可降解暂堵剂的制备方法为：在室温条件下，将胍胶、三氧化二铝，氧化镁、过硫酸铵微胶囊破胶剂、聚丙烯酸钠小球、碳酸氢钠按照48：107：193：11～42：24：1.26的比例混合均匀，然后将混合物在搅拌条件下缓慢加入水中，混合物与水的质量比例为(26～28)∶(72～74)，搅拌5分钟后即可得到该可降解暂堵剂。
所述低粘携带液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂和98.08%水，所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
所述前置液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂和97.98%水，所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
所述携砂液包括：按质量百分比计，0.40%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂、0.5%交联剂和97.38%水，所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，交联剂型号为JL-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
实施例5：
本实施例提供了一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，以苏里格气田东区苏东**H水平井为例，分压7段，1、3、6段加入可降解暂堵转向工作液，具体实施过程如下：
（1）首先配置暂堵转向工作液，根据苏里格气田东区的储层地质特征和邻井施工参数确定本井可降解暂堵剂的粒径组合为0.1m、0.5m、3mm、7mm，比例为2:1.5:3:0.7。支撑剂的密度与可降解暂堵剂相同。可降解暂堵剂和支撑剂混合后的体积与暂堵转向工作液总体积的比值为17%。可降解纤维的用量是可降解暂堵剂和支撑剂之和的65%。可降解暂堵剂与支撑剂的密度是相同的，二者在暂堵转向工作液中按照1:1比例混合。可降解暂堵剂、支撑剂和可降解纤维均匀分散在暂堵转向工作液里面。其中第1段的暂堵转向工作液的用量为32m3，第3段用量为29m3，第6段用量为25m3。
（2）压裂第1段，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液。
（3）压裂余下每一段，其中第3、6段，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液。
（4）等7段全部压裂完成后，关井8小时待暂堵工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）首先确定暂堵转向工作液，暂堵转向工作液包括：按体积百分比计，8.5%可降解暂堵剂、8.5%支撑剂、8.5%-17%可降解纤维和66%-74.5%低粘携带液，根据不同气田储层的杨氏模量来确定可降解暂堵剂的粒径组合，当杨氏模量在小于25000MPa时，全部用大粒径可降解暂堵剂，当杨氏模量在25000-30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占70%，大粒径可降解暂堵剂占30%，当杨氏模量大于30000MPa时，小粒径可降解暂堵剂占30%，大粒径可降解暂堵剂占70%；
2）进行分段压裂，泵注顺序为前置液→携砂液→暂堵转向工作液，前置液、携砂液的比例为1:1，暂堵转向工作液为30-40方/段，大粒径可降解暂堵剂被截堵在裂缝端口，小粒径可降解暂堵剂填充在大粒径可降解暂堵剂之间；
3）全部压裂完成后，待暂堵转向工作液降解，排液，支撑剂留在裂缝口形成渗流通道。
2.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述可降解暂堵剂粒径范围为0.1-10mm，小粒径可降解暂堵剂粒径范围为0.1-1mm，大粒径可降解暂堵剂粒径范围为1-10mm。
3.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述可降解纤维直径为10μm，长度为5-10mm，分子量为5万-250万，所述支撑剂为20/40目、40/70目或70/140目的陶粒，支撑剂的密度与可降解暂堵剂相同。
4.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述可降解暂堵剂的制备方法为：在室温条件下，将胍胶、三氧化二铝，氧化镁、过硫酸铵微胶囊破胶剂、聚丙烯酸钠小球、碳酸氢钠按照48：107：193：11～42：24：1.26的质量比例混合均匀，然后将混合物在搅拌条件下缓慢加入水中，混合物与水的质量比例为(26～28)∶(72～74)，搅拌5分钟后即可得到该可降解暂堵剂。
5.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述低粘携带液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂和98.08%水。
6.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述前置液包括：按质量百分比计，0.30%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂和97.98%水。
7.根据权利要求1所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述携砂液包括：按质量百分比计，0.40%羟丙基胍胶稠化剂、0.5%助排剂、0.12%杀菌剂、0.5%起泡剂、0.5%粘土稳定剂、0.10%温度稳定剂、0.5%交联剂和97.38%水。
8.根据权利要求5所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
9.根据权利要求6所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
10.根据权利要求7所述的一种保持水平井段内多缝压裂缝口导流能力的方法，其特征在于:所述羟丙基胍胶稠化剂型号为CJ2-6，助排剂型号为TGF-1，杀菌剂型号为CJSJ-3，起泡剂型号为YFP-2，粘土稳定剂型号为COP-2，温度稳定剂型号为TA-1，交联剂型号为JL-1，且均可在长庆油田化工集团有限公司购买。
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