一種非常規(guī)儲(chǔ)層油氣井的水力壓裂改造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非常規(guī)儲(chǔ)層油氣井的水力壓裂改造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非常規(guī)儲(chǔ)層(致密氣、致密油和頁(yè)巖氣等)基質(zhì)滲透率很低，必須經(jīng)過(guò)水力壓裂改造才能獲得商業(yè)開(kāi)發(fā)。非常規(guī)儲(chǔ)層在油氣資源儲(chǔ)量中占有相當(dāng)大的比重，是未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)油氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的重要基礎(chǔ)。采用常規(guī)水力壓裂改造工藝一般僅形成一條對(duì)稱雙翼裂縫，與油氣層接觸連通的面積有限，壓后測(cè)試一般產(chǎn)能較低。如果通過(guò)轉(zhuǎn)向壓裂形成多條水力裂縫，增加更多與油氣藏接觸的低阻力通道，可較大幅度提高非常規(guī)儲(chǔ)層的油氣產(chǎn)量；而對(duì)于目前處于生產(chǎn)過(guò)程中的很多油氣田中老的油氣井，由于受地層能量衰減或剩余油分布的影響，井的產(chǎn)能下降，提高其產(chǎn)能也是挖潛油氣產(chǎn)量的重要途徑。這些老井在重復(fù)壓裂時(shí)也需要形成多條水力裂縫，一方面形成多條低阻力通道，另一方面提高與高剩余油區(qū)的聯(lián)通，從而大幅增加重復(fù)壓裂后的產(chǎn)量。
[0003]轉(zhuǎn)向壓裂形成多條水力裂縫的關(guān)鍵是合適的暫堵轉(zhuǎn)向劑及其配套工藝。目前轉(zhuǎn)向壓裂時(shí)使用的轉(zhuǎn)向劑一般為油溶樹(shù)脂、聚合物交聯(lián)凝膠和地面交聯(lián)的顆粒堵劑等，它們適應(yīng)溫度能力和暫堵能力有限，壓裂后對(duì)支撐劑充填帶或縫口有較大損害等，難以將轉(zhuǎn)向形成的多條裂縫全部動(dòng)用，難以滿足非常規(guī)儲(chǔ)層轉(zhuǎn)向壓裂或老井重復(fù)壓裂的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種非常規(guī)儲(chǔ)層油氣井的水力壓裂改造方法。該方法不僅能形成多條人工裂縫，且能夠激活儲(chǔ)層微裂縫，增大泄油面積，提高單井產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]為達(dá)到上述目的，提供一種非常規(guī)儲(chǔ)層油氣井的水力壓裂改造方法，該方法包括以下步驟:
[0006]步驟一:以2.0-20.0立方米/分鐘的排量向地層注入50-500立方米壓裂液(作為前置液)造縫；
[0007]步驟二:向地層注入5-500立方米活性液體，激活儲(chǔ)層的微裂縫；
[0008]步驟三:以2.0-20.0立方米/分鐘的排量向地層注入50-500立方米砂比為1% -50%的攜砂液支撐裂縫；
[0009]步驟四:以1.0-15.0立方米/分鐘的排量向地層注入材料液，當(dāng)材料液進(jìn)入預(yù)設(shè)縫內(nèi)橋堵處，以0.5-5.0立方米/分鐘的排量栗注，材料液的總用量為5-100立方米；
[0010]步驟五:步驟一到步驟四形成一次循環(huán)，將所述循環(huán)進(jìn)行I至6次，其中，在最后一次循環(huán)中，只進(jìn)行步驟一到步驟三的操作；
[0011]步驟六:使用至少一個(gè)施工管柱容積的頂替液進(jìn)行頂替。
[0012]經(jīng)多次施工可形成縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)，施工結(jié)束，暫堵材料被溶解或降解實(shí)現(xiàn)壓開(kāi)裂縫的動(dòng)用。
[0013]上述的縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向形成改造縫網(wǎng)的方法中，根據(jù)具體實(shí)施方案，還可以加入一些常規(guī)的對(duì)裂縫進(jìn)行處理的步驟。
[0014]上述的縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向形成改造縫網(wǎng)的方法中，步驟三、步驟四可以根據(jù)需要分多次進(jìn)行。
[0015]上述的縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向形成改造縫網(wǎng)的方法中，步驟一注入壓裂液的目的是壓裂形成一條人工裂縫主縫；步驟二注入活性液體以激活儲(chǔ)層的微裂縫；步驟三攜砂液中的支撐劑可以增強(qiáng)人工裂縫的穩(wěn)定性和滲透性，提高油氣滲透產(chǎn)出，攜砂液的注入可采用線性加砂模式；步驟四加入材料液，可以使暫堵材料在縫內(nèi)形成較為致密的封堵，迫使裂縫內(nèi)部增壓導(dǎo)致平面轉(zhuǎn)向或激發(fā)潛在天然裂縫；步驟五中，重復(fù)一系列步驟，可以根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)形成更復(fù)雜縫網(wǎng)的改造。
[0016]在上述方法中，使材料液進(jìn)入預(yù)設(shè)縫內(nèi)橋堵處，具體可通過(guò)計(jì)算注液體積實(shí)現(xiàn)，為本領(lǐng)域常規(guī)方式。
[0017]在上述方法中，優(yōu)選地，材料液的注入分兩個(gè)階段，當(dāng)材料液進(jìn)入預(yù)設(shè)縫內(nèi)橋堵處后，以更低的排量注入材料液，利于攜帶液盡快濾失入地層，在橋堵處形成致密的濾餅。
[0018]在上述方法中，優(yōu)選地，當(dāng)?shù)貙又写嬖谝延辛芽p時(shí)，先注入壓裂液基液，然后注入材料液對(duì)已有裂縫進(jìn)行暫堵，之后再進(jìn)行上述步驟一至步驟六的操作。注入壓裂液基液可使儲(chǔ)層中的原有液體與后續(xù)的材料液分隔開(kāi)。
[0019]在上述方法中，優(yōu)選地，所述材料液包括暫堵材料和攜帶液，二者的重量比為1-10: 100。
[0020]在上述方法中，優(yōu)選地，所述暫堵材料為在儲(chǔ)層條件下可溶解或可降解暫堵材料，進(jìn)一步優(yōu)選為水溶性暫堵材料、油溶性暫堵材料、溫度降解暫堵材料或生物降解暫堵材料。進(jìn)一步優(yōu)選地，暫堵材料可溶解或可降解的程度為95%-100%;更優(yōu)選地，所述暫堵材料包括石油工程纖維FCL、壓裂用新型轉(zhuǎn)向劑DCF-1、柔性轉(zhuǎn)向劑SR-3或壓裂用轉(zhuǎn)向劑DCF-2，上述產(chǎn)品均由北京科麥?zhǔn)擞吞锘瘜W(xué)劑技術(shù)有限公司生產(chǎn)。以上產(chǎn)品經(jīng)常規(guī)加工后，都可制成纖維狀、顆粒狀或片狀暫堵材料，不同形狀的暫堵材料可組合應(yīng)用。
[0021]在本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式中，暫堵材料的為可熱降解的暫堵材料DCF-1，其在施工結(jié)束后，地下液體溫度逐步升高到地層溫度，暫堵材料在地層溫度下自動(dòng)降解。
[0022]在上述方法中，優(yōu)選地，所述暫堵材料的形狀為顆粒狀、片狀或纖維狀；優(yōu)選為顆粒狀暫堵材料、片狀暫堵材料和纖維狀暫堵材料中的一種或幾種的組合；
[0023]以重量計(jì)，當(dāng)顆粒狀暫堵材料與纖維狀暫堵材料組合應(yīng)用時(shí)，顆粒狀暫堵材料與纖維狀暫堵材料的用量比為(0.3-0.7): (0.7-0.3);當(dāng)片狀暫堵材料與纖維狀暫堵材料組合應(yīng)用時(shí)，片狀暫堵材料與纖維狀暫堵材料的用量比為(0.2-0.8): (0.8-0.2);當(dāng)顆粒狀暫堵材料與片狀暫堵材料組合應(yīng)用時(shí)，顆粒狀暫堵材料與片狀暫堵材料的用量比為(0.4-0.6): (0.4-0.6);當(dāng)顆粒狀暫堵材料、片狀暫堵材料和纖維狀暫堵材料組合應(yīng)用時(shí)，顆粒狀暫堵材料、片狀暫堵材料和纖維狀暫堵材料的用量比為(0.1-0.5): (0.2-0.4): (0.7-0.1)。
[0024]在上述方法中，優(yōu)選的:所述顆粒狀暫堵材料的性能指標(biāo)為:粒徑1-3毫米、真實(shí)密度1.10-1.35克/立方厘米、耐溫范圍20-200攝氏度；所述片狀暫堵材料的性能指標(biāo)為:厚度0.1-3毫米、5-10毫米圓形及/或類似圓形的片狀物、真實(shí)密度1.10-1.35克/立方厘米、耐溫范圍20-200攝氏度；所述纖維狀暫堵材料的性能指標(biāo)為:纖維直徑10-20微米、長(zhǎng)度4-8毫米、真實(shí)密度1.10-1.35克/立方厘米、耐溫范圍20-200攝氏度。
[0025]暫堵材料性能選擇主要是根據(jù)壓裂井地層深度、地層的破裂壓力來(lái)確定；通過(guò)對(duì)不同形狀、不同性能暫堵材料的選擇，有利于適應(yīng)不同寬度裂縫的暫堵，提高暫堵效果，針對(duì)具體儲(chǔ)層，選擇合適的顆粒與纖維進(jìn)行混配后，可使暫堵形成的濾餅更加致密，封堵裂縫能力增強(qiáng)。
[0026]在上述方法中，材料液中的攜帶液為地面條件下具有一定的粘度滿足對(duì)暫堵材料的懸浮和攜帶的液體，攜帶液進(jìn)入儲(chǔ)層裂縫后液體粘度降低，攜帶能力降低，暫堵材料在裂縫內(nèi)某處聚集形成橋堵。
[0027]在上述方法中，優(yōu)選地，所述攜帶液為密度為1.0-1.2克/立方厘米，粘度為l-60mPa.s的低粘度液體，包括清水和常規(guī)的滿足密度和粘度要求的滑溜水、低濃度瓜膠、清潔壓裂液、低粘度瓜膠溶液或酸液；其中，低粘度瓜膠溶液的配制水可為淡水或不同密度的氯化鉀鹽水；攜帶液用量和排量根據(jù)儲(chǔ)層暫堵級(jí)數(shù)確定，確?？p寬較窄，利于暫堵材料暫堵在縫口 /縫中形成較為致密的濾餅。每級(jí)攜帶液的用量為20-30立方米左右，排量根據(jù)縫寬確定，要求此排量下縫寬較窄，便于暫堵。
[0028]低濃度瓜膠