CN109236228A - 一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，具体步骤为：1）在井口投球，并送至球座位置；2）用0.6‑1.2m3/min的排量，注入隔离液，注入量为50米井筒容积；3）用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶；4）射孔，按照压裂施工设计将排量提高至所需要求，进行施工；5）施工结束前，注入加入凝胶破胶剂的顶替液，其中凝胶破胶剂占凝胶破胶剂和顶替液总量的质量百分数为0.35%‑0.45%，施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。本发明降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险；增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段；暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦；原料易得，制备过程简单。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法。
背景技术
我国致密油气资源丰富，主要分布在鄂尔多斯、四川、松辽、渤海湾、准噶尔等盆地，勘探评价表明仅致密油总资源量达110～135亿吨。近年来，水力泵送速钻桥塞体积压裂技术在北美页岩气、致密油开发中被广泛应用，是国外致密储层水平井主体改造工艺。该工艺具有作业效率高、可实现体积压裂大排量注入、多簇射孔等特点，作为一项新兴的水平井改造技术近年来在国外页岩气藏以及致密气藏开发中得到广泛应用。经过现场试验,与常规工艺相比，单井减少施工段数30%，施工周期缩短50%以上；同时实现了关键技术的国产化，与技术引进相比，费用降低50%以上，大幅降低了成本；投产井平均初期产量10t/d以上，改造效果良好，显示出很好的应用前景。
但在该项技术的推广应用面临一个最大技术难点：由于桥塞质量不好或者井筒不规则,桥塞座封不好,投球试不住压,按照测井桥塞不能通过射孔段的技术要求,不得不放弃该段油层,造成油井产量损失。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种适合水平水平井速钻桥塞分段多簇压裂工艺的抗压耐温屏蔽暂堵凝胶,对桥塞投球试压不好的改造储层通过凝胶屏蔽暂堵,保证正常储层改造施工。
本发明提供一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，本发明的目的之一在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了桥塞改造工艺的成功率，降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险。
本发明的目的之二在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段。
本发明的目的之三在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦。
本发明的目的之四在于本发明使用的原料易得，制备过程简单。
本发明采用的技术方案为：
一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，具体步骤为：
1）在井口投球，并送至球座位置；
2）用0.6-1.2m3/min的排量，注入隔离液，注入量为50米井筒容积；
3）注入暂堵凝胶；
4）射孔，按照压裂施工设计将排量提高至所需要求，进行施工；
5）施工结束前，注入加入凝胶破胶剂的顶替液，其中凝胶破胶剂占凝胶破胶剂和顶替液总量的质量百分数为0.35%-0.45%，施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
所述的步骤2）中隔离液由质量比为00.2%-0.4%胍胶基液、0.3%-0.6%的纤维和余量水组成。
所述的步骤3）中，暂堵凝胶配制方法为：水 100份；成胶剂 12-18份；纤维 10-20份；膨润土 3-5份；40/70目石英砂 7-10份；20/40目石英砂 12-20份；pH调节剂 3-5份，施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
所述的成胶剂合成方法为：将杂多糖和胍胶按照1：（1.1-1.8）比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应15-17h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。
所述的膨润土为钠膨润土。
所述的pH调节剂为柠檬酸、醋酸中的一种。
所述的步骤5）中凝胶破胶剂为碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的混合物，其中碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：（2.5-5.5）：（11.5-15.5）。
步骤3）中用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为上一个改造层桥塞位置或是井底到这一层原本桥塞位置井筒容积。
本发明的有益效果是：
1.本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了桥塞改造工艺的成功率，降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险。
2. 本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段。
3. 本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦。
4.本发明使用的原料易得，制备过程简单。
具体实施方式
实施例1：
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种适合水平水平井速钻桥塞分段多簇压裂工艺的抗压耐温屏蔽暂堵凝胶,对桥塞投球试压不好的改造储层通过凝胶屏蔽暂堵,保证正常储层改造施工。
本发明提供一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，本发明的目的之一在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了桥塞改造工艺的成功率，降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险。
本发明的目的之二在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段。
本发明的目的之三在于本发明适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦。
本发明的目的之四在于本发明使用的原料易得，制备过程简单。
一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，具体步骤为：
1）在井口投球，并送至球座位置；
2）用0.6-1.2m3/min的排量，注入隔离液，注入量为50米井筒容积；
3）注入暂堵凝胶；
4）射孔，按照压裂施工设计将排量提高至所需要求，进行施工；
5）施工结束前，注入加入凝胶破胶剂的顶替液，其中凝胶破胶剂占凝胶破胶剂和顶替液总量的质量百分数为0.35%-0.45%，施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
本发明适用于水平井采用速钻桥塞分段多簇压裂工艺改造时，出现桥塞无法座封，投球后无法试压，不能放弃该段改造的情况，同时地层破裂压力小于40MPa。
本发明的适用于水平井速钻桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶屏蔽暂堵工艺增加了桥塞改造工艺的成功率，降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险；增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段；暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦；原料易得，制备过程简单。
实施例2：
基于上述实施例的基础上，本实施例中所述的步骤2）中隔离液由质量比为00.2%-0.4%胍胶基液、0.3%-0.6%的纤维和余量水组成。
所述的步骤3）中，暂堵凝胶配制方法为：水 100份；成胶剂 12-18份；纤维 10-20份；膨润土 3-5份；40/70目石英砂 7-10份；20/40目石英砂 12-20份；pH调节剂 3-5份，施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
所述的成胶剂合成方法为：将杂多糖和胍胶按照1：（1.1-1.8）比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应15-17h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。
所述的膨润土为钠膨润土。
所述的pH调节剂为柠檬酸、醋酸中的一种。
所述的步骤5）中凝胶破胶剂为碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的混合物，其中碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：（2.5-5.5）：（11.5-15.5）。
步骤3）中用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为上一个改造层桥塞位置或是井底到这一层原本桥塞位置井筒容积。
当水平井采用速钻桥塞分段多簇压裂工艺改造时，出现桥塞无法座封，投球后无法试压的情况时，采用本发明提供的凝胶暂堵工艺。
1、在井口投球，并送至球座位置。如第一段施工、采用的非可溶球或可溶球未溶解时，则不需要。
2、用0.6-1.2m3/min的排量，注入隔离液，由0.3%胍胶基液与0.5%的纤维其余为水组成，注入量为50米井筒容积。
3、用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为上一个改造层桥塞位置（或是井底）到这一层原本桥塞位置井筒容积。
4、射孔，提排量施工，若暂堵不成功则调整暂堵凝胶配方重新进行暂堵。
5、施工结束前，在顶替液中加入凝胶破胶剂，加量为0.04%，（质量分数），顶替液作用是将井筒里的砂子完全挤入地层，施工结束后放喷，下入冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
本发明中采用两种不同粒径的石英砂加上膨润土提供更好的桥接封堵作用，膨润土为常规用钠膨润土，纤维为中国石化四川维尼纶厂生产的YQ-1型纤维；杂多糖为江苏扬州油田化学剂厂的SJ型杂多糖、本发明中为详细说明的试剂均为现有常规试剂，均可在市场上直接购买到，本发明中将不再进行一一说明。
实施例3：
基于上述实施例的基础上，本实施例中，某平-A井长*层，采用速钻桥塞分段多簇压裂工艺改造时，第三段出现桥塞无法座封，投球后无法试压，不能放弃该段改造的情况，同时地层破裂压力位35MPa。采用凝胶屏蔽暂堵。
成胶剂合成：将杂多糖和胍胶按照1：1.5比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应16h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。。
暂堵凝胶的配制：
水 100份；成胶剂 18份；纤维 20份；膨润土 5份；40/70目 石英砂 10份；20/40目 石英砂 20份；柠檬酸5份，施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
施工工艺：
1）在井口投球，并送至球座位置
2）用0.6m3/min的排量，注入隔离液，隔离液由0.3%胍胶基液与0.5%的纤维组和水组成，注入量为6 m3。
3）用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为8 m3。
4）射孔，提排量施工，暂堵成功，顺利施工。
5）施工结束前，顶替液加入碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：4.5：13.5。
施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
实施例4：
基于实施例1和2的基础上，本实施例中，某平-B井长*层，采用速钻桥塞分段多簇压裂工艺改造时，第八段出现桥塞无法座封，投球后无法试压，不能放弃该段改造的情况，同时地层破裂压力位37.6MPa。采用凝胶屏蔽暂堵。
成胶剂合成：将杂多糖和胍胶按照1：1.8比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应16h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。。
暂堵凝胶的配制：
水 100份；成胶剂 15份；纤维 15份；膨润土 4份；40/70目 石英砂 8份；20/40目 石英砂 15份；柠檬酸 4份；施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
施工工艺：
1）在井口投球，并送至球座位置
2）用0.6m3/min的排量，注入隔离液，隔离液由0.3%胍胶基液与0.5%的纤维组和水组成，注入量为5 m3。
3）用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为7 m3。
4）射孔，提排量施工，暂堵成功，顺利施工。
5）施工结束前，顶替液加入碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：2.5：11.5。
施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
实施例5：
基于实施例1和2的基础上，本实施例中，某平-C井长*层，采用速钻桥塞分段多簇压裂工艺改造时，第五段出现桥塞无法座封，投球后无法试压，不能放弃该段改造，同时地层破裂压力位36.9MPa。采用凝胶屏蔽暂堵。
成胶剂合成：将杂多糖和胍胶按照1：1.3比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应16h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。。
暂堵凝胶的配制：
水 100份；成胶剂 12份；纤维 13份；膨润土 3份
40/70目 石英砂 9份；20/40目 石英砂 19份；醋酸3份
施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
施工工艺：
1）在井口投球，并送至球座位置
2）用0.8m3/min的排量，注入隔离液，隔离液由0.3%胍胶基液与0.5%的纤维组和水组成，注入量为8 m3。
3）用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为8 m3。
4）射孔，提排量施工，暂堵成功，顺利施工。
5）施工结束前，顶替液加入碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：5.5：15.5。
施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了桥塞改造工艺的成功率，降低了电缆传输桥塞通过射孔段的风险。 本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺增加了水平储层改造段数，不会因施工轻易放弃油层段。 本发明的适用于桥塞分段多簇压裂工艺的凝胶暂堵工艺暂堵成功率高，破胶容易，不会给后期钻塞造成麻烦。本发明使用的原料易得，制备过程简单。
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。本实施方式中没有详细叙述的数据及步骤属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：具体步骤为：
1）在井口投球，并送至球座位置；
2）用0.6-1.2m3/min的排量，注入隔离液，注入量为50米井筒容积；
3）注入暂堵凝胶；
4）射孔，按照压裂施工设计将排量提高至所需要求，进行施工；
5）施工结束前，注入加入凝胶破胶剂的顶替液，其中凝胶破胶剂占凝胶破胶剂和顶替液总量的质量百分数为0.35%-0.45%，施工结束后防喷，下乳冲砂管柱，直到井口无砂进行下一段施工。
2.根据权利要求1所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的步骤2）中隔离液由质量比为00.2%-0.4%胍胶基液、0.3%-0.6%的纤维和余量水组成。
3.根据权利要求1所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的步骤3）中，暂堵凝胶配制方法为：水 100份；成胶剂 12-18份；纤维 10-20份；膨润土3-5份；40/70目石英砂 7-10份；20/40目石英砂 12-20份；pH调节剂 3-5份，施工前1个小时依次加入各组分，持续搅拌，待施工。
4.根据权利要求3所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的成胶剂合成方法为：将杂多糖和胍胶按照1：（1.1-1.8）比例混合，然后将混合物按质量浓度20%-30%加入到聚乙二醇溶剂中；升温搅拌，待温度到达65-75℃后，再依次滴加占溶液总质量1%-3%乙二醇二甲醚、0.5%-0.8%丙酮、5%-6%四氯化碳和0.3%-0.8%十二烷基三甲基氯化铵溶液；回流反应15-17h，取出样品后经冷却、抽滤、干燥后得到浅棕色粉末样品。
5.根据权利要求3所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的膨润土为钠膨润土。
6.根据权利要求3所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的pH调节剂为柠檬酸、醋酸中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的步骤5）中凝胶破胶剂为碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的混合物，其中碳酸钠、过硫酸钠与过硫酸钾的质量比为1：（2.5-5.5）：（11.5-15.5）。
8.根据权利要求1所述的一种适用于桥塞分段多簇压裂的凝胶暂堵方法，其特征在于：所述的步骤3）中用0.6m3/min的排量，注入暂堵凝胶，注入量为上一个改造层桥塞位置或是井底到这一层原本桥塞位置井筒容积。
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