一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，屬于石油天然氣增產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法包括：根據(jù)預(yù)置的水平段長(zhǎng)度上的原地應(yīng)力大小和方向、水平井方位、長(zhǎng)度、儲(chǔ)層楊氏模量、泊松比和測(cè)井解釋成果數(shù)據(jù)，獲取儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布；根據(jù)儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平井段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段；根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及地應(yīng)力解釋，分析得出可能的起裂位置，并根據(jù)壓裂改造強(qiáng)度需要，確定每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)的裂縫條數(shù)；在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)自然選擇甜點(diǎn)壓開(kāi)多條裂縫，并在同一條裂縫內(nèi)形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫。本發(fā)明適用水平井壓裂、各類老井重復(fù)壓裂改造，具有初期產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)、采收率高、下入井下工具量少及暫堵劑安全環(huán)保等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣增產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂“甜點(diǎn)”，是從國(guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)界“Sweet heart”的翻譯而來(lái)，意指油氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中能夠揭示大面積的含油氣區(qū)及大段的含油氣層段，其中部分在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下具有較好開(kāi)發(fā)效益，它的分布在縱、橫向上分布可能都不成片。同時(shí)，裂縫的優(yōu)先起裂點(diǎn)總是物性好、斷裂韌性低、閉合應(yīng)力低、破裂壓力低、抗張強(qiáng)度低的位置，這些位置通常被稱之為地質(zhì)“甜點(diǎn)”區(qū)域。
[0003]目前水平井增產(chǎn)改造的普遍做法是:將水平井水平段平均分段后實(shí)施段內(nèi)壓縫，每段均注入基本相同的液劑。傳統(tǒng)水平井分段壓裂有四個(gè)明顯的弱點(diǎn):
[0004]I)壓裂液體效率較低。結(jié)合低滲致密油氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)氣藏的特點(diǎn)分析，以及水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn):一口水平井80%以上的產(chǎn)量大約為來(lái)自30%的層段，也就是說(shuō)采用傳統(tǒng)方法實(shí)施低滲透水平段體積壓裂，大約有60%的液體被注入了沒(méi)有產(chǎn)能貢獻(xiàn)的儲(chǔ)層。
[0005]2)裂縫波及體積較小。傳統(tǒng)壓裂改造所壓開(kāi)的每條常規(guī)裂縫形成面域，面域所波及體積不夠大，產(chǎn)量和采出程度低，且穩(wěn)產(chǎn)期短。故而所得改造的體積和力度均相差甚遠(yuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)用的體積也很少，尤其在低滲透致密油氣、頁(yè)巖氣藏體積改造中，凡是裂縫沒(méi)有波及到之處，難以動(dòng)用該部分的油氣儲(chǔ)量。
[0006]3)下入井下的封隔器數(shù)量較多，容易引發(fā)井下復(fù)雜情況，導(dǎo)致井下事故。
[0007]4)各類老井重復(fù)壓裂效率低下，原因是重復(fù)壓裂大多是壓開(kāi)之前壓裂已經(jīng)形成的老裂縫，難以動(dòng)用新的油氣儲(chǔ)量。尤其是水平井重復(fù)壓裂，目前幾乎沒(méi)有有效手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決傳統(tǒng)水平井分段壓裂技術(shù)中存在的壓裂液利用率低、裂縫波及體積小、封隔器使用數(shù)量多和重復(fù)壓裂效率低等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，包括:
[0009]根據(jù)預(yù)置的水平段長(zhǎng)度上的原地應(yīng)力大小和方向、水平井方位、長(zhǎng)度、儲(chǔ)層楊氏模量、泊松比和測(cè)井解釋成果數(shù)據(jù)，獲取儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布；
[0010]根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平井段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段；
[0011]根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及地應(yīng)力解釋，分析得出可能的起裂位置，并根據(jù)壓裂改造強(qiáng)度需要，確定每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)的裂縫條數(shù)；
[0012]在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)自然選擇甜點(diǎn)壓開(kāi)多條裂縫，并在同一條裂縫內(nèi)形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫。[0013]所述根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平井段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段的步驟具體包括:
[0014]根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，將連續(xù)區(qū)域內(nèi)最大破裂壓力與最小破裂壓力的差值的絕對(duì)值不大于預(yù)設(shè)值的層段劃分為同一水平段；
[0015]根據(jù)劃分的層段，將連續(xù)不同的水平段兩端作為封隔器下放位置，將封隔器下放到所述位置，完成封隔器坐封，實(shí)現(xiàn)機(jī)械封隔。
[0016]所述預(yù)設(shè)值的大小為5?8MPa。
[0017]所述在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)自然選擇甜點(diǎn)壓開(kāi)多條裂縫的步驟具體為:在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)按照起裂壓力由小到大的順序，依次通過(guò)壓力自然選擇起裂壓力對(duì)應(yīng)的部位，壓開(kāi)一條裂縫，并在裂縫壓開(kāi)完成后，加入高強(qiáng)度水溶性顆粒暫堵劑，封堵裂縫的縫口，直到完成目標(biāo)段內(nèi)預(yù)設(shè)壓裂裂縫條數(shù)。
[0018]所述在同一條裂縫內(nèi)形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫的步驟具體為:在同一條裂縫內(nèi)，加入高強(qiáng)度水溶性粉末暫堵劑實(shí)現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向，形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫。
[0019]本發(fā)明提供的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，適用于水平井壓裂、大斜度井壓裂、巨厚層直井壓裂、各類老井重復(fù)壓裂改造，能夠大幅度提高壓裂液利用效率和裂縫波及率，使壓裂液更多地進(jìn)入有效儲(chǔ)層，溝通周圍裂縫和甜點(diǎn)區(qū)域，增大壓裂體積、減少井下工具使用量，有效增加泄油面積，動(dòng)用更大油氣儲(chǔ)量，提高單井初期產(chǎn)量、增加穩(wěn)產(chǎn)周期、提高最終采收率，暫堵劑安全環(huán)保，降低油氣開(kāi)發(fā)投入與產(chǎn)出比。另外，在提高油氣井改造的完善程度和壓裂施工效果，提高非常規(guī)儲(chǔ)層的壓后產(chǎn)能、單井產(chǎn)量和最終采出產(chǎn)率的同時(shí)，減少機(jī)械封隔，降低了井下工具下入作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，是目前高效開(kāi)發(fā)致密油、致密氣、頁(yè)巖氣等難動(dòng)用非常規(guī)儲(chǔ)量的有效技術(shù)，非常值得試驗(yàn)和推廣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布的說(shuō)明示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布的數(shù)據(jù)帶曲線圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械封隔結(jié)構(gòu)的說(shuō)明示意圖；
[0023]圖4至圖6是本發(fā)明實(shí)施例的壓裂過(guò)程自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0026]參見(jiàn)圖7，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，包括如下步驟:
[0027]步驟101、根據(jù)油氣井水平段儲(chǔ)層物性，進(jìn)行儲(chǔ)層地應(yīng)力分布研究。
[0028]根據(jù)預(yù)置的水平段長(zhǎng)度上的原地應(yīng)力大小和方向、水平井方位、長(zhǎng)度、儲(chǔ)層楊氏模量、泊松比和測(cè)井解釋成果數(shù)據(jù)，獲取儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布。儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布的圖形可通過(guò)分層地應(yīng)力剖面分析軟件生成，該軟件中包含相關(guān)的計(jì)算公式，將原地應(yīng)力大小和方向、水平井方位、長(zhǎng)度、儲(chǔ)層楊氏模量、泊松比、測(cè)井解釋成果數(shù)據(jù)等信息輸入到該軟件中，就可以獲得如圖2所示的儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布的數(shù)據(jù)帶曲線圖。[0029]步驟102、根據(jù)儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段。
[0030]為了實(shí)現(xiàn)自然選擇甜點(diǎn)，需要確定水平段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段，具體是:根據(jù)儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，將連續(xù)區(qū)域內(nèi)最大破裂壓力Pmax與最小破裂壓力Pmin相差不大的層段劃分為同一水平段；判斷最大破裂壓力Pmax和最小破裂壓力Pmin相差不大的標(biāo)準(zhǔn)是IPmax-PminI <5~SMPa ;根據(jù)劃分的層段，將連續(xù)不同的水平段兩端作為封隔器下放位置，將封隔器5 (如圖3所示)下放到該位置后，完成封隔器坐封，實(shí)現(xiàn)機(jī)械封隔；在具體生產(chǎn)實(shí)踐中，判斷最大破裂壓力Pmax和最小破裂壓力Pmin相差不大的標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定值可根據(jù)儲(chǔ)層的特征來(lái)確定，本實(shí)施例設(shè)定為5~8MPa。
[0031]步驟103、根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及地應(yīng)力解釋，分析得出可能的起裂位置，并根據(jù)壓裂改造強(qiáng)度需要，確定每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)的裂縫條數(shù)。
[0032]根據(jù)連續(xù)兩個(gè)封隔器間水平井段內(nèi)水平層位測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，計(jì)算出地層力學(xué)數(shù)據(jù)；根據(jù)李志明在石油工業(yè)出版社出版的《地應(yīng)力與油氣勘探開(kāi)發(fā)》中涉及的計(jì)算公式，計(jì)算如下:
[0033](I)動(dòng)態(tài)彈性參數(shù)的計(jì)算
[0034]泊松比:
【權(quán)利要求】
1.一種自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，其特征在于，包括: 根據(jù)預(yù)置的水平段長(zhǎng)度上的原地應(yīng)力大小和方向、水平井方位、長(zhǎng)度、儲(chǔ)層楊氏模量、泊松比和測(cè)井解釋成果數(shù)據(jù)，獲取儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布； 根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平井段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段； 根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及地應(yīng)力解釋，分析得出可能的起裂位置，并根據(jù)壓裂改造強(qiáng)度需要，確定每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)的裂縫條數(shù)； 在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)自然選擇甜點(diǎn)壓開(kāi)多條裂縫，并在同一條裂縫內(nèi)形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫。
2.如權(quán)利要求1所述的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，其特征在于，所述根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，確定水平井段分段方案，并通過(guò)封隔器對(duì)水平井段進(jìn)行分段的步驟具體包括: 根據(jù)所述儲(chǔ)層應(yīng)力剖面分布，將連續(xù)區(qū)域內(nèi)最大破裂壓力與最小破裂壓力的差值的絕對(duì)值不大于預(yù)設(shè)值的層段劃分為同一水平段； 根據(jù)劃分的層段，將連續(xù)不同的水平段兩端作為封隔器下放位置，將封隔器下放到所述位置，完成封隔器坐封，實(shí)現(xiàn)機(jī)械封隔。
3.如權(quán)利要求2所述的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值的大小為5?8MPa。
4.如權(quán)利要求1所述的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，其特征在于，所述在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)自然選擇甜點(diǎn)壓開(kāi)多條裂縫的步驟具體為:在每個(gè)目標(biāo)段內(nèi)按照起裂壓力由小到大的順序，依次通過(guò)壓力自然選擇起裂壓力對(duì)應(yīng)的部位，壓開(kāi)一條裂縫，并在裂縫壓開(kāi)完成后，加入高強(qiáng)度水溶性顆粒暫堵劑，封堵裂縫的縫口，直到完成目標(biāo)段內(nèi)預(yù)設(shè)壓裂裂縫條數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的自然選擇甜點(diǎn)暫堵體積壓裂方法，其特征在于，所述在同一條裂縫內(nèi)形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫的步驟具體為:在同一條裂縫內(nèi)，加入高強(qiáng)度水溶性粉末暫堵劑實(shí)現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向，形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)裂縫。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK103835691SQ201410131260
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】曾斌 申請(qǐng)人:北京捷貝通石油技術(shù)有限公司