CN112253071A - 一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，包括以下步骤：S1选用前置酸对储层进行预处理解除孔隙充填堵塞；S2采用滑溜水对储层进行增容改造：S3采用较大施工排量进行压裂改造施工。本发明使用前置酸预处理，解除孔隙中的充填伤害，提高储层孔隙连通性和渗透性，采用小排量注入低伤害滑溜水体系给储层增容，提高地层压力系数，同时对岩石形成一定的抗张疲劳，降低压力改造时储层岩石的张应力，最后进行较大规模的压裂改造，提高储层改造体积，形成较为复杂的裂缝***。
Description
技术领域
本发明涉及油气田压裂技术领域，具体涉及一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法。
背景技术
由于致密砂岩储层低孔、低渗、物性差别大、砂体水平展布及厚度变化较大等特性，常规压裂只关注改造裂缝的形态与大小，对储层孔隙的解堵措施不够；且常规压裂主要形成单一的张性裂缝，裂缝形态单一，改造体积有限。
如中国专利CN104695934B公布了一种致密砂岩气藏开发井网优化方法，该方法通过砂体的精细解剖，确定有效砂体的长度和宽度，建立地质模型，采集井间干扰数据，进行数值模拟，同时考虑经济条件，最后确定气藏合理的开发井网。该发明的优点是综合了地质需求、经济条件和最高采收率期望，在当时经济技术条件下，气田采收率得到了有效的提高。但是随着地质与气藏工程研究的不断深入，致密砂岩储层压力波及范围影响因素复杂，采收率受含水饱和度和储层渗透率影响显著，仅靠有效砂体规模建立的基础模型已不能真实的反映储层动用情况，因此该方法得到的井网存在局限性。
发明内容
本发明克服了常规压裂技术的不足，本发明提供了一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，使改造储层具有较好的孔隙连通性，较大的地层压力，较广的改造体积，较为复杂的裂缝***。
为此，本发明采用如下的技术方案：
一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，包括以下步骤：
S1，选用前置酸对储层进行预处理，解除孔隙充填堵塞；以降低孔眼摩阻和近井地层的破裂压力，方便后续步骤的进行；
S2，采用滑溜水对储层进行增容改造；
S3，采用大排量进行压裂改造施工；
S4，关井、放喷。
进一步地，所述S1选用前置酸对储层进行预处理的具体方法为：计算酸液用量并配制所需用量的前置酸，然后采用油管注入施工，施工排量为1.0～2.0m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力。
进一步地，所述前置酸，按质量百分比计，包括以下组分：盐酸10～20％、甲酸0.4～1.0％、乙酸0.5～2.0％、柠檬酸0.1～0.2％、缓蚀剂1～2.5％，余量为水。
进一步地，所述酸液用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的。
具体地，所述酸液用量的计算公式为：
v酸量＝πR2×h×φ×10-3÷2
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度；
φ为储层有效孔隙度。
进一步地，所述S2采用滑溜水对储层进行增容改造的具体方法为：计算滑溜水用量，然后采用油管注入施工，施工排量为2～3m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力。
进一步地，所述滑溜水，按质量百分比计由以下的组份构成：减阻剂0.05～0.10％、防水锁剂0.2～0.6％、粘土稳定剂0.2～0.6％和余量的水。
进一步地，所述滑溜水用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的。
具体地，所述滑溜水用量的计算公式为：
v滑溜水量＝πR2×h×10-3÷4
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度。
进一步地，所述S3采用大排量进行压裂改造施工时大排量的确定方法为：首先根据单井测井资料、邻井改造参数及试气效果，通过压裂分析软件模拟计算确定裂缝缝高、缝长；并由改造的裂缝形态确定压裂改造的支撑剂量、施工排量、平均砂比和施工液量；然后在缝高控制和井口限压条件下得到最大施工排量。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明通过使用前置酸预处理，解除孔隙中的充填伤害，提高储层孔隙连通性和渗透性，采用小排量注入低伤害滑溜水体系给储层增容，提高地层压力系数，同时对岩石形成一定的抗张疲劳，降低压力改造时储层岩石的张应力，最后进行较大规模的压裂改造，提高储层改造体积，形成较为复杂的裂缝***。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
实施例1
常规压裂存在以下两点缺陷：
1)常规压裂只关注改造裂缝的形态与大小，对储层孔隙的解堵措施不够；
2)常规压裂主要形成单一的张性裂缝，裂缝形态单一，改造体积有限。
基于此，本实施例提供了一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，包括以下步骤：
S1，选用前置酸对储层进行预处理，解除孔隙中的充填物堵塞，提高孔隙连通性与渗透性；
S2，采用滑溜水对改造储层进行增容处理，为压裂改造实现复杂裂缝和多种形态裂缝做准备；
S3，采用大排量进行压裂改造施工，提高改造体积，形成复杂裂缝；
S4，关井、放喷。
本发明通过采用前置酸预处理，解除孔隙中的充填伤害，提高储层孔隙连通性和渗透性；采用小排量注入低伤害滑溜水体系给储层增容，提高地层压力系数，同时对岩石形成一定的抗张疲劳，降低压力改造时储层岩石的张应力；采用较大规模的深度压裂改造，提高储层改造体积，形成较为复杂的裂缝***。该致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法适用于孔隙充填程度高、粘土矿物含量高的致密砂岩储层。
实施例2
本实施例提供了一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，包括以下步骤：
S1.选用前置酸对储层进行预处理，以解除孔隙充填堵塞，具体方法为：计算前置酸酸液用量并配制所需用量的前置酸，然后采用油管注入施工，施工排量为1.0～2.0m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力；
S2.采用滑溜水对储层进行增容改造，具体方法为：计算滑溜水用量，然后采用油管注入施工，滑溜水将前置酸顶替至射孔孔眼位置，从而使前置酸充分浸泡射孔孔眼和近井地带；需要进一步说明的是，滑溜水的施工排量为2～3m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力；
S3.采用常规方法对压裂改造参数进行设计，参数包括砂量、砂比、施工排量等，为提高改造效果，采用较大施工排量和砂比；需要进一步说明的是，大排量的确定方法为：首先根据单井测井资料、邻井改造参数及试气效果，通过压裂分析软件模拟计算确定裂缝缝高、缝长；并由改造的裂缝形态确定压裂改造的支撑剂量、施工排量、平均砂比和施工液量；然后在缝高控制和井口限压条件下得到最大施工排量；
S4.关井、放喷。
由于致密砂岩储层孔隙充填程度较高，本发明使用前置酸预处理一方面解除充填物，沟通储层孔隙通道，另一方面降低压裂施工时的破裂压力。
实施例3
在上述实施例的基础上，进一步地，所述前置酸酸液用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的，具体计算公式为：
v酸量＝πR2×h×φ×10-3÷2
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度；
φ为储层有效孔隙度。
进一步地，本发明所述前置酸，按质量百分比计，包括以下组分：盐酸10～20％、甲酸0.4～1.0％、乙酸0.5～2.0％、柠檬酸0.1～0.2％、缓蚀剂1～2.5％，余量为水。具体地，所述缓蚀剂长庆油田分公司井下助剂厂生产的HJF-94缓蚀剂。
本发明所述前置酸，具有以下优点：
(1)酸液与地层有较好的配伍性，与储层不发生酸敏反应；
(2)酸液与储层孔隙充填物反应，实现孔隙度较好恢复，且反应不生成新的沉淀物。
本发明采用上述前置酸对储层进行预处理后，解除了地层孔喉通道的堵塞，使注水量提高了，注水压力降低了，有效提高了油气采收效率；相比较于常规酸化工艺更加环保安全，对人、对设备、对环境提供一个安全的操作条件。
实施例4
在上述实施例的基础上，进一步地，所述滑溜水用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的，具体计算公式如下：
v滑溜水量＝πR2×h×10-3÷4
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度。
进一步地，所述滑溜水与地层有较好的配伍性，且与储层不发生敏感性反应，基于此，所述滑溜水，按质量百分比计由以下的组份构成：减阻剂0.05～0.10％、防水锁剂0.2～0.6％、粘土稳定剂0.2～0.6％和余量的水。具体地，所述减阻剂、防水锁剂、粘土稳定剂分别为长庆油田分公司井下助剂厂生产的EM60减阻剂、TGF-3防水锁剂、COP-2粘土稳定剂。
实施例5:
对于C井某储层，根据井距确定改造裂缝半年为220m，储层有效厚度11m，有效孔隙度8％，采用本发明的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，包括以下步骤：
步骤一：选用前置酸对储层进行预处理解除孔隙充填堵塞；
所述前置酸按质量百分比计由以下的组份：盐酸18％+甲酸0.8％+乙酸1.5％+柠檬酸0.2％+HJF-94缓蚀剂2.0％和+水77.5％，酸液与地层有较好的配伍性，且酸液与储层孔隙充填物反应，不生成新的沉淀物；
所述前置酸用量，根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算酸液用量，公式如下：
v酸量＝πR2×h×φ×10-3÷2＝3.14×2202×11×8×10-2×10-3÷2＝67(m3)
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度；
φ为储层有效孔隙度；
所述前置酸注入施工排量1.0-2.0m3/min；
步骤二：采用滑溜水对储层进行增容改造：
所述的滑溜水与地层有较好的配伍性，与储层不发生敏感性反应；具体地，所述滑溜水为低粘压裂液体系，配方为EM60减阻剂0.10％、TGF-3防水锁剂0.4％、COP-2粘土稳定剂0.4％和水99.1％。
所述滑溜水用量，根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算酸液用量，公式如下：
v滑溜水量＝πR2×h×10-3÷4＝3.14×2202×11×10-3÷4＝418(m3)
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度；
所述滑溜水注入施工排量1.0-2.0m3/min。
步骤三：采用较大施工排量进行压裂改造施工，具体为：
(1)采用常规方法对压裂改造参数进行设计，参数包括砂量50方、砂比20％、施工排量4.0方/分；
(2)设计施工泵序及压裂施工。
综上所述，本发明通过(1)采用前置酸预处理，解除孔隙中的充填伤害，提高储层孔隙连通性和渗透性；(2)采用小排量注入低伤害滑溜水体系给储层增容，提高地层压力系数，同时对岩石形成一定的抗张疲劳，降低压力改造时储层岩石的张应力；(3)采用较大规模的深度压裂改造，提高储层改造体积，形成较为复杂的裂缝***。
本实施例没有详细叙述的施工过程属本行业的公知或常用技术，这里不一一叙述。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。
Claims (10)
1.一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，选用前置酸对储层进行预处理，解除孔隙充填堵塞；
S2，采用滑溜水对储层进行增容改造；
S3，采用大排量进行压裂改造施工；
S4，关井、放喷。
2.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，所述S1选用前置酸对储层进行预处理的具体方法为：计算酸液用量并配制所需用量的前置酸，然后采用油管注入施工，施工排量为1.0～2.0m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力。
3.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于：所述前置酸，按质量百分比计，包括以下组分：盐酸10～20％、甲酸0.4～1.0％、乙酸0.5～2.0％、柠檬酸0.1～0.2％、缓蚀剂1～2.5％，余量为水。
4.根据权利要求2所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，所述酸液用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的。
5.根据权利要求4所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在，所述酸液用量的计算公式为：
v酸量＝πR2×h×φ×10-3÷2
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度；
φ为储层有效孔隙度。
6.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，所述S2采用滑溜水对储层进行增容改造的具体方法为：计算滑溜水用量，然后采用油管注入施工，施工排量为2～3m3/min，施工压力低于油管抗內压的安全压力。
7.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于：所述滑溜水，按质量百分比计由以下的组份构成：减阻剂0.05～0.10％、防水锁剂0.2～0.6％、粘土稳定剂0.2～0.6％和余量的水。
8.根据权利要求6所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，所述滑溜水用量是根据储层改造半径，储层厚度及孔隙度计算得到的。
9.根据权利要求8所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于，所述滑溜水用量的计算公式为：
v滑溜水量＝πR2×h×10-3÷4
πR2为改造半径(即裂缝半长)对应的圆周面积；
h为储层有效厚度。
10.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法，其特征在于：所述S3采用大排量进行压裂改造施工时大排量的确定方法为：首先根据单井测井资料、邻井改造参数及试气效果，通过压裂分析软件模拟计算确定裂缝缝高、缝长；并由改造的裂缝形态确定压裂改造的支撑剂量、施工排量、平均砂比和施工液量；然后在缝高控制和井口限压条件下得到最大施工排量。
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