專利名稱：壓裂人工裂縫有效支撐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用于壓裂施工過程中的一種方法， 具體的說，是涉及一種主要應(yīng)用于低滲透油田可保證壓裂增產(chǎn)效果的 施工方法。
背景技術(shù)：
低滲透油田儲(chǔ)層多為薄互層，油層物性差且厚度小，隔層薄且成 分復(fù)雜，裂縫垂向延伸嚴(yán)重，裂縫容易使上下薄隔層溝通，在進(jìn)行常 規(guī)壓裂增產(chǎn)過程中，加入的支撐劑會(huì)部分沉在隔層中，而油層則僅有 較少的支撐劑甚至無支撐劑，形成無效支撐，從而影響壓裂增產(chǎn)效果。 造成這種結(jié)果的原因是，目前現(xiàn)有技術(shù)中。分析這一狀況的成因在于， 現(xiàn)有技術(shù)中沒有針對不同的裂縫延伸類型而采取相應(yīng)的施工方法，而 是都采用延時(shí)擴(kuò)散的方法，即在壓后都采取統(tǒng)一的擴(kuò)散時(shí)間，致使部 分支撐裂縫在油層內(nèi)較少，卻在隔層中占有一定比例，最后導(dǎo)致裂縫 支撐效率不高，降低了壓裂效果。也就是說低滲透油田儲(chǔ)層特殊的地 質(zhì)條件和現(xiàn)有的不合理壓裂施工方法導(dǎo)致了上述問題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決油田現(xiàn)有壓裂技術(shù)中對于低滲透油田儲(chǔ)層所采用的壓 裂增產(chǎn)施工方法不合理而使得裂縫支撐效率不高、壓裂效果被降低的 問題，本發(fā)明提供了一種有可效支撐壓裂人工裂縫的新的施工方法， 該方法實(shí)施后，可實(shí)現(xiàn)對壓裂井目的層裂縫的有效支撐，提高了壓裂 井目的層支撐劑的效果，經(jīng)過大量的試驗(yàn)證明已取得了非常好的增 油效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種壓裂人工裂縫有效支撐方法，主要是 根據(jù)地應(yīng)力剖面曲線，分別得出目的層與上、下隔層的地應(yīng)力差值， 將其定義為Aoj:和o下，如果，Ao上》AMPa，且Ao下》AMPa，表示上下隔層均衡遮擋，裂縫主要在產(chǎn)層內(nèi)延伸，則采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面； 如果Ao上〈AMPa或Ao下〈A MPa，表示上下隔層遮擋不均衡，則當(dāng)Ao上〉A(chǔ)o下時(shí)，則裂縫易向下延伸，采用低排量或變排量 施工，控制裂縫垂向延伸，而采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；而當(dāng)A0^"A0T時(shí)，裂縫垂向延伸嚴(yán)重，易均衡延伸，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸；采取強(qiáng)制閉合k施，改善支 撐剖面；當(dāng)Acii〈AOT時(shí)，裂縫易向上延伸，采取低排量壓裂施工，控 制裂縫垂向延伸，同時(shí)延長擴(kuò)散時(shí)間，使支撐劑充分沉降；上述條件中，A值與油田巖石特性、壓裂規(guī)模有關(guān)，對于一般油 層，小型壓裂A值為5 MPa。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案后，針對不同的裂縫延伸類型而采取了相應(yīng)的施工方法，實(shí)現(xiàn)對壓裂井目的層裂縫的有效支撐，提高了壓裂井目的層支撐劑的效果。參與實(shí)驗(yàn)的的121 口井 平均單井日增油2.5t，與未采用本方法的時(shí)期對比，初期增油強(qiáng)度 是以往壓裂的1. 3倍?？梢娫趬毫丫畻l件逐漸變差的情況下，通過采 用本方法，已經(jīng)取得了很好的增油效果。


圖1是本發(fā)明中實(shí)施例1中大慶油田南194-262井的地應(yīng)力剖面 解釋成果圖。圖2是本發(fā)明中實(shí)施例2中大慶油田南214-272井的地應(yīng)力剖面 解釋成果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明中所述方法可以概括為根據(jù)地應(yīng)力剖面曲線，分別得出目的層與上、下隔層的地應(yīng)力差值，將其定義為AOi和Op如果，Ao上》AMPa，且厶o下》AMPa，表示上下隔層均衡遮擋， 裂縫主要在產(chǎn)層內(nèi)延伸，則采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面； 如果Ao上〈AMPa或Ao下〈A MPa，表示上下隔層遮擋不均衡， 則當(dāng)厶Oi〉A(chǔ)o^時(shí)，則裂縫易向下延伸，采用低排量或變排量 施工，控制裂縫垂向延伸，而采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；而當(dāng)AOi&AOT時(shí)，裂縫垂向延伸嚴(yán)重，易均衡延伸，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸；采取強(qiáng)制閉合措施，改善支 撐剖面；當(dāng)AOi〈Ao^時(shí)，裂縫易向上延伸，采取低排量壓裂施工，控 制裂縫垂向延伸，同時(shí)延長擴(kuò)散時(shí)間，使支撐劑充分沉降；上述條件中，A值與油田巖石特性、壓裂規(guī)模有關(guān)，對于一般油 層，小型壓裂A值為5MPa。這一數(shù)值是通過大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出的 最佳判斷點(diǎn)。本方法中所列出的所謂"強(qiáng)制閉合"措施是指對裂縫垂向均衡延 伸或易向下延伸的壓裂層，施工停泵后，立即在井口有控制地進(jìn)行放 噴返排，加速裂縫的閉合，使縫中的支撐劑尚未來得及沉降或稍有沉 降時(shí)即被已經(jīng)閉合了的裂縫壁夾住，最大限度地支撐壓裂目的層，保 證裂縫具有較高的導(dǎo)流能力。所謂"延時(shí)擴(kuò)散"措施是指對裂縫易向 上延伸的壓裂層，延長擴(kuò)散時(shí)間，使支撐劑充分沉降到壓裂目的層， 提高油層段有效支撐，具體的說，壓裂停泵后擴(kuò)散壓力40分鐘后返 排壓裂液。所謂"低排量施工"措施是指通過計(jì)算模擬，油層和隔層 地應(yīng)力差大于5MPa時(shí)，泵注排量的大小對裂縫高度的延伸影響較?。?小于5MPa時(shí)，泵注排量的大小對裂縫高度的延伸影響較大。因而在 滿足施工要求條件下，對裂縫垂向延伸嚴(yán)重的層或上下延伸不均衡的 層，采用2立方米/分鐘的低排量壓裂，控制裂縫垂向延伸。所謂"變 排量"施工措施是指在壓裂施工過程中，井筒周圍的裂縫延伸壓力最 大，因而在施工初期容易壓穿遮擋層。而當(dāng)輸送支撐劑后，支撐劑本 身能起到遮擋作用。因而，對裂縫垂向延伸嚴(yán)重又需要較高砂比的層， 在前置液階段采用2立方米/分鐘低排量造縫，控制裂縫垂向延伸； 在加砂階段采用3立方米/分鐘高排量，增大鋪砂濃度，確保壓裂效 果。下面是應(yīng)用本方法的幾個(gè)具體實(shí)施例。實(shí)例1，大慶油田南194-262井，進(jìn)行小型壓裂，壓裂目的層PI1-PI2,深度為1681.3-1685米。該井地應(yīng)力剖面解釋成果圖如圖1 所示。根據(jù)圖中曲線査得，壓裂目的層段內(nèi)最小的地應(yīng)力為 18.334MPa,對應(yīng)深度為1684.752米，上隔層最大的地應(yīng)力為 23.445MPa,對應(yīng)深度為 1680.7832 米，二者差值 =23. 445-18. 334=5. 109 MPa.下隔層最大的地應(yīng)力為24.499MPa，對應(yīng) 深度為1685.678米，二者差值=24. 499-18. 334=6. 165 MPa.由此可 知，壓裂目的層與上隔層，下隔層的應(yīng)力差值分別為5.109 MPa和 6. 165 MPa，都大于小型壓裂的A值5 MPa。所以上下隔層都能起到遮 擋作用，所以該層壓裂時(shí)采取強(qiáng)制閉合措施。實(shí)例2:南194-262井，進(jìn)行小型壓裂，壓裂目的層PI3-PI4，深 度為1691.1-1701.1米。該井地應(yīng)力剖面解釋成果圖亦如圖1所示。 根據(jù)圖中曲線査得，壓裂目的層段內(nèi)最小的地應(yīng)力為22.931MPa，對 應(yīng)深度為1698. 114米，上隔層最大的地應(yīng)力為24.499MPa，對應(yīng)深度 為1685. 678米，二者差值=24. 449-22. 931=1. 581 MPa。下隔層最大 的地應(yīng)力為24.013MPa，對應(yīng)深度為1704.993米，二者差值 =24.499-24.013=0.468 MPa。由此可見壓裂目的層與上隔層，下隔 層的應(yīng)力差值分別為1. 518 MPa和0. 468 MPa，都小于小型壓裂的A 值5MPa。所以上下隔層都不能起到遮擋作用，所以該層壓裂時(shí)采取 了強(qiáng)制閉合措施。應(yīng)用本方法進(jìn)行壓裂后，日產(chǎn)液6. 0噸，日產(chǎn)油2. 2噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 了達(dá)到了應(yīng)用原有方法壓裂時(shí)的效果，達(dá)到了日產(chǎn)油2噸目標(biāo)的 110%。實(shí)例3，大慶油田南214-272井，進(jìn)行小型壓裂，壓裂目的層 PI1-PI2，深度為1438.3-1443.4米，該井地應(yīng)力剖面解釋成果圖如圖 3所示，根據(jù)圖中曲線查得，壓裂目的層段內(nèi)最小的地應(yīng)力為 17.34脂Pa，對應(yīng)深度為1439.96米，上隔層最大的地應(yīng)力為 21.987MPa，對應(yīng)深度為1437. 05米，二者差值=21. 987-17. 348=4. 639 MPa，小于小型壓裂的A值5MPa，不能遮擋。下隔層最大的地應(yīng)力為 22.448MPa，對應(yīng)深度為1448. 03米，二者差值=22. 448-17. 348=5. 1 MPa，大于小型壓裂的A值5 MPa能遮擋。裂縫向上延伸，所以該層 壓裂時(shí)采取延時(shí)擴(kuò)散措施。該井壓裂后，日產(chǎn)液5. 0噸，日產(chǎn)油4. 1噸，達(dá)到了常規(guī)壓裂日產(chǎn)油2噸目標(biāo)的200%。
權(quán)利要求
1. 一種壓裂人工裂縫有效支撐方法，其特征在于根據(jù)地應(yīng)力剖面曲線，分別得出目的層與上、下隔層的地應(yīng)力差值，將其定義為Δσ上和σ下，如果，Δσ上≥AMPa，且Δσ下≥AMPa，表示上下隔層均衡遮擋，裂縫主要在產(chǎn)層內(nèi)延伸，則采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；如果Δσ上＜AMPa或Δσ下＜AMPa，表示上下隔層遮擋不均衡，則當(dāng)Δσ上＞Δσ下時(shí)，則裂縫易向下延伸，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸，而采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；而當(dāng)Δσ上≈Δσ下時(shí)，裂縫垂向延伸嚴(yán)重，易均衡延伸，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸；采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；當(dāng)Δσ上＜Δσ下時(shí)，裂縫易向上延伸，采取低排量壓裂施工，控制裂縫垂向延伸，同時(shí)延長擴(kuò)散時(shí)間，使支撐劑充分沉降；上述條件中，A值與油田巖石特性、壓裂規(guī)模有關(guān)，對于一般油層，小型壓裂A值為5MPa。
全文摘要
一種壓裂人工裂縫有效支撐方法。主要解決現(xiàn)有壓裂增產(chǎn)施工方法不合理而使得壓裂裂縫不能被有效支撐的問題。其特征在于由地應(yīng)力曲線得出目的層與上、下隔層的地應(yīng)力差值Δσ_上和σ_下，如果，Δσ_上≥5MPa，且Δσ_下≥5MPa，則采取強(qiáng)制閉合措施；如果Δσ_上＜5MPa或Δσ_下＜5MPa，則當(dāng)Δσ_上＞Δσ_下時(shí)，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸，而采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；而當(dāng)Δσ_上≈Δσ_下時(shí)，采用低排量或變排量施工，控制裂縫垂向延伸，采取強(qiáng)制閉合措施，改善支撐剖面；當(dāng)Δσ_上＜Δσ_下時(shí)，采取低排量壓裂施工，且同時(shí)延長擴(kuò)散時(shí)間，使支撐劑充分沉降。該方法具有可實(shí)現(xiàn)對壓裂井目的層裂縫有效支撐的作用，且具有很好的增油效果。
文檔編號E21B43/25GK101270651SQ200810083978
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者于永波, 尹喜永, 張傳緒, 柴立新 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司