使用穿過(guò)聚集的噴砂射孔的支撐劑脈沖供送的水力壓裂的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了將使用噴砂射孔技術(shù)產(chǎn)生的射孔簇的產(chǎn)生與包括穿過(guò)聚集的噴砂射孔的支撐劑脈沖供送的水力壓裂技術(shù)相組合的完井技術(shù)。噴砂射孔和使用支撐劑脈沖供送的水力壓裂兩者都可以通過(guò)連續(xù)管實(shí)施。
【專利說(shuō)明】使用穿過(guò)聚集的噴砂射孔的支撐劑脈沖供送的水力壓裂
【背景技術(shù)】
[0001]通過(guò)鉆出穿過(guò)含油氣地層的井從地下地質(zhì)地層中獲得油氣(油、天然氣等等)。這為油氣提供了到達(dá)地面的部分流動(dòng)路徑。為了使油氣能被“生產(chǎn)”，即，從地層行進(jìn)至井眼并最終到達(dá)地面，必須有足夠暢通的流動(dòng)路徑。
[0002]水力壓裂是用于通過(guò)放置或延伸從井眼到儲(chǔ)層的高導(dǎo)流性裂縫提高井產(chǎn)量的主要措施。在第一階段期間，水力壓裂流體以高速率和壓力通過(guò)井眼注入到地下地層中。壓裂流體注入速率超過(guò)滲入地層的速率，從而，在砂面產(chǎn)生增加的水力壓力。當(dāng)壓力超過(guò)臨界值時(shí)，地層或巖石開(kāi)裂并且斷裂。地層裂縫比地層孔隙度更具可滲透性。
[0003]在下一階段期間，支撐劑被放置在裂縫中，以防止裂縫在注入停止后閉合。所產(chǎn)生的張開(kāi)的裂縫能使可開(kāi)采流體(即，油、氣或水)的流量增加。可以使用許多其它的支撐劑，例如砂、礫石、玻璃珠、胡桃殼、陶瓷顆粒、燒結(jié)鋁礬土以及其它材料，包括球形、圓柱形或不規(guī)則形狀的支撐物。
[0004]水力壓裂流體是包含增稠劑的水溶液，例如水溶性多糖，以便提供充足的粘度來(lái)輸送支撐劑。典型的增稠劑是聚合物，例如胍爾膠(植物多糖)和胍爾膠衍生物(羥丙基胍爾膠、羧甲基氫丙酯)。也可以使用其它的聚合物作為增稠劑。具有胍爾膠的水是線性凝膠，其粘度隨聚合物的濃度增加而增加。使用交聯(lián)劑提供聚合物鏈之間的關(guān)聯(lián)以形成增加凝膠粘度并且產(chǎn)生粘彈性的足夠強(qiáng)的結(jié)合。用于胍爾膠的常用的交聯(lián)劑包括:載有硼、鈦、鋯、鋁的化合物。
[0005]可以使用纖維提高壓裂流體輸送支撐劑的能力并且減少支撐劑在水力壓裂內(nèi)的沉降。對(duì)于以段塞或脈沖泵入支撐劑的作業(yè)，也可以使用纖維減少支撐劑段塞在完井中行進(jìn)以及進(jìn)入裂縫時(shí)的分散。
[0006]也可以在水力壓裂處理的后一階段使用支撐劑倒流控制劑，以限制放入地層的支撐劑的倒流。例如，支撐劑可以由在井下條件中激活的可固化的樹脂涂敷。也可以使用不同的材料，例如纖維束，或者纖維狀或可變形材料，以保留裂縫中的支撐劑。纖維很可能在支撐劑填充層中形成限制支撐劑倒流的三維網(wǎng)絡(luò)。
[0007]水力壓裂處理的成功與否取決于水力壓裂導(dǎo)流率和裂縫長(zhǎng)度。裂縫導(dǎo)流率是支撐劑滲透率和裂縫寬度的乘積；單位通常用毫達(dá)西-英尺表示。裂縫導(dǎo)流率受多個(gè)已知參數(shù)的影響。支撐劑顆粒尺寸分布是一個(gè)影響裂縫滲透率的重要因素。裂縫面之間的支撐劑濃度是另外一個(gè)因素(用每平方英尺的裂縫表面有多少磅支撐劑表示)，并且影響裂縫寬度?？梢钥紤]使用高強(qiáng)度支撐劑、具有優(yōu)良的支撐劑傳輸特性的流體(使裂縫自身內(nèi)重力驅(qū)動(dòng)的沉降最小化的能力)、高支撐劑濃度或大支撐劑作為提高裂縫導(dǎo)流率的方法。弱材料、支撐劑輸送能力差以及窄的裂縫都會(huì)導(dǎo)致井產(chǎn)量低。強(qiáng)度低的價(jià)格相對(duì)低廉的材料、例如砂用于具有小內(nèi)應(yīng)力的地層的水力壓裂。成本更高的材料，例如陶瓷、鋁土礦以及其它，用于具有小到中等的閉合應(yīng)力的地層。成本更高的材料，例如陶瓷、鋁土礦以及其它，用于具有更高的閉合應(yīng)力的地層。
[0008]支撐劑填充層必須產(chǎn)生具有高于周圍的地層巖石的水力導(dǎo)流率的通道。裂縫內(nèi)的支撐劑填充層通常被建模為可滲透的多孔結(jié)構(gòu)，并且地層流體穿過(guò)這個(gè)層的流量通常使用著名的達(dá)西定律(Darcy’ s Law) (I)或Forscheimer方程(2)被描述:
[0009](I) οΡ/οχ=-(μιιΛ);
[0010](2) apax-[(pm/k)+ppU2]?
[0011]其中，
[0012]P是裂縫中的流體壓力；
[0013]X是從井眼沿著裂縫的距離；
[0014]μ是地層流體的粘度；
[0015]u是地層流體的流動(dòng)(滲入)速度；
[0016]k是支撐劑填充層的滲透率；
[0017]β是被稱作貝塔因子的系數(shù)，其描述對(duì)達(dá)西滲入定律的非線性修正；以及
[0018]P是地層流體的密度。
[0019]裂縫滲透率與裂縫寬度相乘的結(jié)果被稱為“水力導(dǎo)流率”。裂縫設(shè)計(jì)最重要的方面是針對(duì)特定地層條件 的水力導(dǎo)流率的優(yōu)化。
[0020]裂縫優(yōu)化過(guò)程要在支撐劑強(qiáng)度、水力壓裂導(dǎo)流率、支撐劑分布、材料成本以及在特定儲(chǔ)層中執(zhí)行水力壓裂處理的成本之間尋求平衡。大支撐劑顆粒尺寸的情況是在優(yōu)化過(guò)程期間做出的折中。使用大直徑支撐劑，水力壓裂導(dǎo)流率的大幅增加是可能的。然而，在給定的內(nèi)部地層應(yīng)力下，大直徑支撐劑在受到高裂縫閉合應(yīng)力時(shí)，會(huì)在更大的程度上被壓碎，從而導(dǎo)致支撐劑填充層的有效的水力導(dǎo)流率降低。而且，支撐劑顆粒越大，它們?cè)绞艿阶⑷朦c(diǎn)附近的裂縫中的橋接和捕獲的影響。
[0021]在此通過(guò)引用并入該專利的美國(guó)專利6，776，235，“水力壓裂方法”(“HydraulicFracturing Method”)公開(kāi)了用于優(yōu)化裂縫導(dǎo)流率的方法和手段。井導(dǎo)流率通過(guò)向井眼中順序注入輸送支撐劑的能力不同的，或輸送的支撐劑的量不同的壓裂流體的交替階段而增加，以改善支撐劑放置。按照這個(gè)處理得到的張開(kāi)的裂縫具有以一系列沿裂縫延伸的支撐劑束為特征的樣式。換句話說(shuō)，這些束形成使裂縫沿其長(zhǎng)度保持張開(kāi)但是提供很多通道供地層流體流通的“柱”。
[0022]通常使用用于表面處理和切割的水力噴砂方法在套管和地層中切割出射孔或槽，替代使用聚能射孔彈或銑切割器。
[0023]用水力噴砂射孔在地層中切割槽的裝置可以包括懸掛在井內(nèi)的油管上的射孔器，在地面上有水力噴砂射流生成器。該射孔器可以包括具有兩個(gè)相反的側(cè)向定向的噴嘴，它們指向井壁。水力噴砂漿液可以在水力噴砂噴射生成器中制備，并且通過(guò)油管和井底裝置泵入到射孔器中。其它的噴砂射孔裝置在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]提供這個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
部分是為了介紹下面在詳細(xì)的描述中將進(jìn)一步描述的經(jīng)過(guò)選擇的概念。此
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意圖確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也不意圖用來(lái)幫助限定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0025]為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“射孔”和“站”可以互換，并且將使用術(shù)語(yǔ)“射孔”。另一方面，一簇可以包括一個(gè)或多個(gè)射孔。如果簇包括多個(gè)射孔，這些射孔相對(duì)緊密地聚集在一起，并且通常使用具有多個(gè)噴嘴的噴砂噴嘴射孔工具同時(shí)形成。多個(gè)簇是指被未被射孔的層段隔開(kāi)的單獨(dú)的簇(即，一個(gè)或多個(gè)射孔)。
[0026]在一個(gè)方面，公開(kāi)了一種用于對(duì)具有井眼的地下地層進(jìn)行射孔和壓裂的方法，所述井眼內(nèi)襯有套管，所述套管延伸穿過(guò)地層的至少一部分。所公開(kāi)方法可包括:使用水力噴砂射孔形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的至少一簇射孔。所公開(kāi)方法還可包括:將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼并使得穿過(guò)所述簇。所公開(kāi)方法還可包括:將不含支撐劑的壓裂流體與支撐劑組合以形成第一攜帶支撐劑的漿液，并且交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體且使得穿過(guò)所述簇射孔。所公開(kāi)方法還可包括:重復(fù)將不含支撐劑的壓裂流體與支撐劑組合以提供具有不同支撐劑濃度的附加的(即，第二、第三、第四等)攜帶支撐劑的漿液，并且交替地和重復(fù)地向井眼中先注入每一種附加的攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體且使得穿過(guò)所述簇射孔。該方法還可以包括:使用水力噴砂射孔形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的附加的簇，其中，附加的簇與其他的簇被未被射孔的層段隔開(kāi)。該公開(kāi)的方法還可以包括:同時(shí)處理所有的簇，如上面所討論的，先是不含支撐劑的壓裂流體，然后是攜帶支撐劑的漿液。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1示出了被未被射孔的層段分離的多個(gè)預(yù)估射孔簇，它們可以由噴砂射孔形成。
[0028]圖2示出了環(huán)形空間壓裂和噴砂射孔工具。
[0029]圖3以圖表示出了根據(jù)本公開(kāi)的壓裂泵入規(guī)劃。
[0030]圖4是根據(jù)噴砂技術(shù)產(chǎn)生的洞穴或射孔的照片。
[0031]圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)的射孔和泵入規(guī)劃的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本公開(kāi)涉及改進(jìn)的噴砂射孔技術(shù)(該技術(shù)能夠產(chǎn)生被未被射孔的層段分離的預(yù)估射孔簇)與隨后的包括支撐劑脈沖供送的改進(jìn)的水力壓裂技術(shù)的組合。從I到100或更多的簇的任何位置可以被一起處理，每個(gè)簇可以包括I到20或更多的射孔。每個(gè)簇的長(zhǎng)度可以高達(dá)5米或更多，未被射孔的層段的長(zhǎng)度可以在大約10厘米到大約5米或更多的范圍內(nèi)。噴砂射孔可以可選擇地通過(guò)連續(xù)管執(zhí)行，隨后的壓裂技術(shù)可以可選擇地通過(guò)由連續(xù)管和套管產(chǎn)生的環(huán)形空間執(zhí)行。當(dāng)然，可以采用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的其它的技術(shù)。
[0033]噴砂射孔可能比聚能射孔具有多種優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閲娚吧淇卓梢栽试S對(duì)射孔簇位置和射孔簇之間的未被射孔的層段采用可選擇的方法。噴砂射孔還可以使得套管內(nèi)的射孔的數(shù)量顯著減少，但是仍然可以提供無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的支撐劑導(dǎo)入，這是由于通過(guò)噴砂射孔技術(shù)在水泥和地層內(nèi)產(chǎn)生的洞穴的表面積大。另外，這樣的洞穴可以連接井眼與裂縫。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，噴砂射孔方案可以包括高達(dá)5米長(zhǎng)的射孔簇，且還可以包括簇之間的未被射孔的層段，該層段的長(zhǎng)度可以從大約10厘米到5米或更多。根據(jù)諸如地層厚度、井眼偏離以及裂縫設(shè)計(jì)參數(shù)的因素，用于壓裂處理的簇的數(shù)量可以在I到100之間變化，或?yàn)槿魏魏线m的數(shù)量。根據(jù)諸如地層特性和壓裂處理設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的因素，每個(gè)簇中的射孔的數(shù)量可以在I到20(或更多)之間變化，或?yàn)槿魏魏线m的數(shù)量。在一個(gè)例子中，每個(gè)簇可以包括I到6個(gè)通過(guò)穿過(guò)射孔器的噴嘴的流體射流以切向上不同的方向產(chǎn)生的射孔或洞穴。圖1示出了這樣的射孔方案的示例，圖2示出了噴砂射孔裝置的示例。
[0035]圖1示出了內(nèi)襯有套管11的井眼10的剖面圖，環(huán)形空隙位于套管和地層12之間并填充有水泥13。圖1示出了多個(gè)射孔簇14，在圖1示出的實(shí)施例中，每一個(gè)射孔簇包括I個(gè)到4個(gè)形成延伸穿過(guò)水泥13并且進(jìn)入地層12的洞穴的射孔15。簇14可以被未被射孔的層段16彼此分離。盡管每個(gè)簇14可以使用下面公開(kāi)的改進(jìn)的水力壓裂技術(shù)單獨(dú)地被處理，但每個(gè)簇14也可以使用公開(kāi)的水力壓裂技術(shù)同時(shí)被處理。
[0036]圖2示出了用于形成圖1中示出的簇14的噴砂射孔工具19。工具19包括接箍定位器/扶正器20、連接器22和噴砂接頭23。接箍定位器/扶正器20連接于連接器22下方，該連接器22可以用于將工具19連接到連續(xù)管(未示出)或其它的下井儀器串(未示出)。接箍定位器20用于基于位于井套管11中的接箍24(圖1)來(lái)確定工具19何時(shí)位于井中的特定的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。盡管圖2的實(shí)施例包括接箍定位器/扶正器20，但這個(gè)裝置也可以是用于確定井眼10內(nèi)的井下組件的位置的多種井下裝置中的一種。斷開(kāi)工具22可以可松開(kāi)地將工具19連接到連續(xù)管、下井儀器串、鉆桿、纜線等的底端。具有圓頭25的逆止閥位于工具19的遠(yuǎn)端處。
[0037]—旦工具19已被設(shè)置在新的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)并且噴砂接頭23位于合適的位置上時(shí)，攜帶噴砂的流體可以通過(guò)位于噴砂接頭23的外部上的噴射端口 27以高壓被泵入。例如，20/400ttowa的砂可以通過(guò)噴砂接頭23被泵入以在如圖1所示的期望位置處產(chǎn)生穿過(guò)套管11的射孔15。使用20/400ttowa的砂通過(guò)噴砂接頭23泵入可以只需20分鐘在目標(biāo)區(qū)域中的套管11和水泥13上射孔。得益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，工具19還可以用于在油管上射孔。噴砂接頭23的噴射端口 27的結(jié)構(gòu)可以變化，以改變由噴砂接頭23產(chǎn)生的射孔的數(shù)量和位置。各個(gè)噴射端口 27的結(jié)構(gòu)還可以變化，以改變噴砂接頭23的切割功率。
[0038]在套管11 (或油管)已經(jīng)被射孔之后，如圖1所示，工具19可以從井眼10中撤回，或者，如果工具19被置于連續(xù)管(未示出)的一端，該工具可以從射孔15移開(kāi)，以提供足夠的環(huán)狀流路來(lái)允許射孔15增產(chǎn)。
[0039]壓裂流體以高壓沿套管11泵入，以試圖穿過(guò)目標(biāo)區(qū)域中的射孔15生成裂縫。
[0040]在用于地下地層的水力壓裂方法中，稱為“前置液階段”的第一階段包括以在地層中產(chǎn)生水力壓裂的足夠高的流速將壓裂流體注入井眼中。泵送前置液階段，直到裂縫具有足夠的尺寸，以容納在支撐劑階段泵送的隨后的漿液。前置液的體積可以由裂縫設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)設(shè)計(jì)。
[0041]水基壓裂流體是常用的(其中，天然或合成的水溶性聚合物被添加以增大流體粘度)，且在整個(gè)前置液和隨后的支撐劑階段使用。這些聚合物包括但不限于:瓜耳豆膠；甘露糖和半乳糖的糖類組成的高分子量多糖；或瓜耳膠衍生物，例如，羥丙基胍爾膠、羧甲基胍爾膠、羧甲基羥丙基胍爾膠?；谂?、鈦、鋯或鋁復(fù)合物的交聯(lián)劑通常用于增加聚合物的有效分子量，使其更好地適于在高溫井中使用。
[0042]在小的程度上，纖維素衍生物，例如，羥乙基纖維素或羥丙基纖維素和羧甲基羥乙基纖維素，與交聯(lián)劑一起使用或者不與交聯(lián)劑一起使用。兩種生物聚合物-黃原膠和硬葡聚糖-具有良好的支撐劑懸浮能力，但比胍爾膠衍生物更昂貴，所以不常用。聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯聚合物以及共聚物通常用于高溫應(yīng)用或用作用于所有的溫度范圍的低濃度的摩擦減低劑。
[0043]沒(méi)有聚合物的水基壓裂流體可使用粘彈性表面活性劑獲得。通常，這些流體通過(guò)混合在適量的合適的表面活性劑(例如，陰離子、陽(yáng)離子、非離子和兩性離子表面活性劑)中來(lái)制備。粘彈性表面活性劑流體的粘度歸因于由流體的組分所形成的三維結(jié)構(gòu)。當(dāng)粘彈性流體中的表面活性劑濃度顯著地超過(guò)臨界濃度，并在大多數(shù)情況下，在存在電解質(zhì)時(shí)，表面活性劑分子聚集成種類，例如，蠕蟲狀或棒狀膠束，它們可以相互作用，以形成表現(xiàn)出粘性和彈性特性的網(wǎng)絡(luò)。
[0044]在“前置液階段”之后，稱作“支撐劑階段”的幾個(gè)階段被注入地層中。支撐劑階段包括以固體顆粒或粒體的形式周期性地引入到壓裂流體中以形成懸浮液。支撐劑階段分為兩個(gè)周期性重復(fù)的子階段:“載體子階段”包括注入不含支撐劑的壓裂流體；“支撐劑子階段”包括添加支撐劑到壓裂流體中。由于包含顆粒狀支撐劑材料的漿液的周期性供送，支撐劑沒(méi)有完全填充裂縫。相反，間隔開(kāi)的支撐劑團(tuán)塊作為柱形成，它們之間的通道可供地層流體流動(dòng)通過(guò)。泵送的支撐劑和載體子階段的體積可以不同。也就是說(shuō)，載體子階段的體積可以大于或小于支撐劑子階段的體積。此外，這些子階段的體積可以隨著時(shí)間改變。也就是說(shuō)，早期在處理中泵送的支撐劑子階段可以比稍后在處理中泵送的支撐劑子階段的體積小。這些子階段的相對(duì)體積由工程師基于期望被支撐劑團(tuán)塊支撐的裂縫的表面積的大小和裂縫面積中的多少被期望作為地層流體自由地流過(guò)的開(kāi)放通道來(lái)選擇。作為非限定性的示例，載體子階段或支撐劑子階段的體積可以為零。
[0045]下面的表1示出了支撐劑階段的樣本泵入規(guī)劃。
[0046]表1:
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)具有井眼的地下地層進(jìn)行射孔和壓裂的方法，所述井眼內(nèi)襯有套管，所述套管延伸穿過(guò)地層的至少一部分，所述方法包括: 使用水力噴砂射孔形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的具有至少一個(gè)射孔的第一簇； 將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中并使得穿過(guò)第一簇； 將不含支撐劑的壓裂流體與支撐劑組合以形成第一攜帶支撐劑的漿液，并且交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體且使得穿過(guò)第一簇。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 將一種不含支撐劑的壓裂流體與附加的支撐劑組合以提供一種或多種支撐劑濃度不同的附加的攜帶支撐劑的漿液，并且對(duì)于每一種附加的攜帶支撐劑的漿液，交替地和重復(fù)地向井眼中先注入每一種附加的攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體，且使得穿過(guò)所述至少一個(gè)簇。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)附加的攜帶支撐劑的漿液與第一攜帶支撐劑的漿液具有不同的支撐劑濃度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 使用水力噴砂射孔 形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的具有至少一個(gè)射孔的第二簇，其中，第二簇與第一簇由未被射孔的層段分隔開(kāi)； 將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，并使得同時(shí)穿過(guò)第一簇和第二簇； 交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體，且使得同時(shí)穿過(guò)第一簇和第二簇。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，未被射孔的層段具有大約10厘米到大約5米的長(zhǎng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一簇和第二簇分別包括大約I個(gè)到大約10個(gè)射孔。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 形成I個(gè)到大約100個(gè)附加的簇； 將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，并使得同時(shí)穿過(guò)所有簇； 交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體，且使得同時(shí)穿過(guò)所有簇。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，先注入每一第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體的操作以一系列大體均勻的脈沖執(zhí)行。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，壓裂流體還包括纖維。
10.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，壓裂流體還包括纖維。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，壓裂流體還包括纖維。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一簇的形成通過(guò)連續(xù)管執(zhí)行，交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體且使得穿過(guò)第一簇的操作通過(guò)連續(xù)管和套管之間的環(huán)形空間執(zhí)行。
13.一種用于對(duì)具有井眼的地下地層進(jìn)行射孔和壓裂的方法，所述井眼內(nèi)襯有套管，所述套管延伸穿過(guò)地層的至少一部分，所述方法包括:(a)使用水力噴砂射孔形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的第一簇； (b)將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，并使得穿過(guò)第一簇射孔； (C)將不含支撐劑的壓裂流體與支撐劑組合以形成第一攜帶支撐劑的漿液； (d)注入第一攜帶支撐劑的漿液并使得穿過(guò)第一簇； (e)以交替的形式重復(fù)步驟(b)和⑷。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括: (a)(1)使用水力噴砂射孔形成穿過(guò)套管且進(jìn)入地層中的第二簇，未被射孔的層段布置在第一簇和第二簇之間； (b)(1)將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，且使得同時(shí)穿過(guò)第一簇和第二簇； (d)(1)注入第一攜帶支撐劑的漿液，且使得同時(shí)穿過(guò)第一簇和第二簇；以及 (e)⑴以交替的形式重復(fù)步驟(b)⑴和⑷⑴。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，未被射孔的層段具有大約10厘米到大約5米的長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括: 形成I個(gè)到大約100個(gè)附加的簇； 將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，并使得同時(shí)穿過(guò)所有簇； 交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體，且使得同時(shí)穿過(guò)所有簇。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一簇的形成通過(guò)連續(xù)管執(zhí)行，第一攜帶支撐劑的漿液和不含支撐劑的壓裂流體的注入通過(guò)套管和連續(xù)管之間的環(huán)形空間執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一和第二簇的形成通過(guò)連續(xù)管執(zhí)行，第一攜帶支撐劑的漿液和不含支撐劑的壓裂流體的注入通過(guò)套管和連續(xù)管之間的環(huán)形空間執(zhí)行。
19.一種用于對(duì)具有井眼的地下地層進(jìn)行射孔和壓裂的方法，所述井眼內(nèi)襯有套管，所述套管延伸穿過(guò)地層的至少一部分，所述方法包括: 使用噴砂射孔形成2到大約100簇射孔，未被射孔的層段位于每簇之間； 將不含支撐劑的壓裂流體注入到井眼中，并使得穿過(guò)這些簇； 將不含支撐劑的壓裂流體與支撐劑組合以形成第一攜帶支撐劑的漿液，并且交替地和重復(fù)地向井眼中先注入第一攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體且使得穿過(guò)這些簇； 將一種不含支撐劑的壓裂流體或第一攜帶支撐劑的漿液與附加的支撐劑組合以提供支撐劑濃度不同的附加的攜帶支撐劑的漿液，并且對(duì)于每一種附加的攜帶支撐劑的漿液，交替地和重復(fù)地向井眼中先注入每一種附加的攜帶支撐劑的漿液、然后注入不含支撐劑的壓裂流體，且使得穿過(guò)第一和第二簇。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，未被射孔的層段具有大約10厘米到大約5米的長(zhǎng)度，并且 其中，這些簇分別包括大約I個(gè)到大約10個(gè)射孔。
【文檔編號(hào)】E21B43/114GK103987917SQ201280061119
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月12日
【發(fā)明者】A·尤金, K·M·利亞普諾夫, F·N·利特維涅茨, K·布爾金, A·佩娜 申請(qǐng)人:普拉德研究及開(kāi)發(fā)股份有限公司