本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)中的重復(fù)壓裂增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法。

背景技術(shù)：

重復(fù)壓裂作為已開發(fā)油氣田穩(wěn)產(chǎn)和開發(fā)效益提高的重要措施，近幾年得到了極大關(guān)注。以往重復(fù)壓裂技術(shù)改造以老裂縫充填完善為主，輔助部分裂縫轉(zhuǎn)向技術(shù)，進(jìn)而形成了常規(guī)重復(fù)壓裂和轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂技術(shù)。常規(guī)重復(fù)壓裂技術(shù)主要是指重新?lián)伍_原有裂縫，解決初期壓裂改造規(guī)模不夠等問題；而轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂技術(shù)主要是為了封堵原有裂縫，壓開新縫。

已開發(fā)油氣田老井低產(chǎn)低效的原因一般可分為三類：一是注水開發(fā)不均衡，表現(xiàn)為開發(fā)中后期高含水，受儲層非均質(zhì)和裂縫影響，油井受效不均衡等；二是注水開發(fā)無效，體現(xiàn)為儲層及流體物性條件差，投產(chǎn)即持續(xù)低產(chǎn)，難以建立有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)；三是水平井衰竭式開發(fā)，主要特征為初期產(chǎn)量相對較低、遞減快，注水開發(fā)無法實(shí)現(xiàn)有效驅(qū)替。針對前兩類老井，常規(guī)重復(fù)壓裂工藝適應(yīng)性變差：第一類中的許多老井已經(jīng)過多輪次重復(fù)壓裂，壓后含水上升快、有效期短、單井增油量越來越低；第二類中的老井初次重復(fù)壓裂就會出現(xiàn)單井產(chǎn)量低、含水穩(wěn)定、有效期短的特征；而針對第三類水平井的重復(fù)壓裂技術(shù)目前尚處于探索階段。因此，急需一種有效的壓裂方法以適對目前處于低產(chǎn)低效的已開發(fā)油氣田老井。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題是提供了一種用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法，其能夠有效的對低產(chǎn)低效的老井進(jìn)行重復(fù)壓裂，進(jìn)而提高油田的最終采收率。

本發(fā)明實(shí)施例的具體技術(shù)方案是：

一種用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法，其包括以下步驟：

根據(jù)儲層微觀特征、生產(chǎn)動態(tài)分析和測試獲取的現(xiàn)場參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬研究得到儲層剩余油分布特征；

建立單井或井網(wǎng)開發(fā)條件下的地應(yīng)力場預(yù)測模型以得到重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)；

基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層；

根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過壓裂技術(shù)對地應(yīng)力場進(jìn)行重構(gòu)得到重構(gòu)的地應(yīng)力場；

對儲層的人工裂縫穿透度進(jìn)行優(yōu)化以促使裂縫之間產(chǎn)生應(yīng)力干擾，改變裂縫擴(kuò)展方向與復(fù)雜度從而實(shí)現(xiàn)對地下滲流場的重構(gòu)得到重構(gòu)的地下滲流場；

在重構(gòu)的儲層、重構(gòu)的地應(yīng)力場和重構(gòu)的地下滲流場的協(xié)同效應(yīng)下建立人工復(fù)雜縫網(wǎng)滲流通道以形成縫控基質(zhì)單元；

向儲層進(jìn)行大規(guī)模注水以提高所述縫控基質(zhì)單元中流體向裂縫滲流驅(qū)動壓差。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述根據(jù)儲層微觀特征、生產(chǎn)動態(tài)分析和測試獲取的現(xiàn)場參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬研究得到儲層剩余油分布特征的步驟中，其具體為，通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)描述儲層微觀特征，并開展生產(chǎn)動態(tài)分析和測試獲取現(xiàn)場參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值模擬研究，描述得到儲層剩余油分布特征，同時部署加密檢查井取心分析，以確定儲層剩余油分布特征的準(zhǔn)確性。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層的步驟中，其具體為：針對不同的儲層剩余油分布特征，通過優(yōu)化改造井型、井筒條件和/或射孔方式得到重構(gòu)的儲層。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述建立單井或井網(wǎng)開發(fā)條件下的地應(yīng)力場預(yù)測模型以得到重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)的步驟中，根據(jù)儲層原始力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力參數(shù)、開發(fā)引起的地應(yīng)力場重新分布相結(jié)合建立單井或井網(wǎng)開發(fā)條件下的地應(yīng)力場預(yù)測模型以計(jì)算得到重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層的步驟中包括：對于注水開發(fā)不均衡的儲層，通過轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)改善重復(fù)壓裂區(qū)塊的側(cè)向驅(qū)替效果，或通過側(cè)向水平井實(shí)現(xiàn)水驅(qū)波及范圍之間的剩余油富集區(qū)儲層全溝通；若縱向上水驅(qū)波及范圍主要分布在物性相對較好的層段，剩余油相對富集于物性較差的層段，則需對水淹程度高的層段老孔進(jìn)行封堵，再通過對未改造或未充分改造層段進(jìn)行再次補(bǔ)孔壓裂。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層的步驟中還包括：對于注水開發(fā)無效的儲層，則采用老井側(cè)鉆或水平井多段壓裂的方式。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層的步驟中還包括：對于水平井衰竭式開發(fā)的儲層，則通過下入膨脹管封堵原射孔段，或重新下入管柱以重新射孔從而重構(gòu)井筒。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過壓裂技術(shù)對地應(yīng)力場進(jìn)行重構(gòu)得到重構(gòu)的地應(yīng)力場的步驟中，其具體為：根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)和/或水平井交錯布縫和/或多口井同步壓裂技術(shù)措施重構(gòu)地應(yīng)力場得到重構(gòu)的地應(yīng)力場。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述在重構(gòu)的儲層、重構(gòu)的地應(yīng)力場和重構(gòu)的地下滲流場的協(xié)同效應(yīng)下建立人工復(fù)雜縫網(wǎng)滲流通道以形成縫控基質(zhì)單元的步驟中，其具體為：基于重構(gòu)的儲層、重構(gòu)的地應(yīng)力場和重構(gòu)的地下滲流場的協(xié)同效應(yīng)下，建立人工復(fù)雜縫網(wǎng)滲流通道以形成縫控基質(zhì)單元，實(shí)現(xiàn)縫控基質(zhì)單元中的流體向裂縫滲流距離最短，所需驅(qū)動壓差最小。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述向儲層進(jìn)行大規(guī)模注水以提高所述縫控基質(zhì)單元中流體向裂縫滲流驅(qū)動壓差的步驟中，其具體為：通過向儲層進(jìn)行大規(guī)模注水，以補(bǔ)充地層能量，從而提高基質(zhì)中的流體向裂縫滲流驅(qū)動壓差，當(dāng)在對油井壓裂時利用地層水與壓裂液之間的礦化度差實(shí)現(xiàn)滲析平衡，促使縫控基質(zhì)單元中的流體與壓裂液發(fā)生置換，從而在壓裂時提高壓裂液的驅(qū)動效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下顯著有益效果：

本申請中的用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法基于儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層，以為體積壓裂創(chuàng)造條件，然后再根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過壓裂技術(shù)對地應(yīng)力場進(jìn)行重構(gòu)得到重構(gòu)的地應(yīng)力場，如此可以將儲層內(nèi)部打碎，形成裂縫網(wǎng)絡(luò)，改變縫控基質(zhì)單元向裂縫滲流的模式，從而可以在日后的開發(fā)中提高注入壓裂液的驅(qū)動效果，最終實(shí)現(xiàn)提高采收率的目的，本申請中的方法對低產(chǎn)低效的老油井的效果明顯，具有指導(dǎo)意義。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發(fā)明公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本發(fā)明的理解，并不是具體限定本發(fā)明各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明中用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法的流程示意圖一。

圖2為本發(fā)明中用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法中的示意圖二。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和本發(fā)明具體實(shí)施方式的描述，能夠更加清楚地了解本發(fā)明的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本發(fā)明的具體實(shí)施方式，僅用于解釋本發(fā)明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本發(fā)明的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本發(fā)明的范圍。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本申請。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

為了能夠有效的對低產(chǎn)低效的老井進(jìn)行重復(fù)壓裂，以提高油田的最終采收率，在本申請中提出了一種用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法，圖1為本發(fā)明中用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法的流程示意圖，如圖1所示，該用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法可以包括以下步驟：

s100：根據(jù)儲層微觀特征、生產(chǎn)動態(tài)分析和測試獲取的現(xiàn)場參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬研究得到儲層剩余油分布特征。

在本步驟中，通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)描述儲層微觀特征，并開展生產(chǎn)動態(tài)分析和測試獲取現(xiàn)場參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值模擬研究，描述得到儲層剩余油分布特征，同時部署加密檢查井取心分析，以確定儲層剩余油分布特征的準(zhǔn)確性。

s200：建立單井或井網(wǎng)開發(fā)條件下的地應(yīng)力場預(yù)測模型以得到重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)。

由于誘導(dǎo)應(yīng)力一般主要由于油氣井生產(chǎn)和注水等作業(yè)導(dǎo)致的地層孔隙壓力和溫度變化而產(chǎn)生的，當(dāng)誘導(dǎo)應(yīng)力與原始的地應(yīng)力場相疊加時，會促使地應(yīng)力場發(fā)生一定程度的反轉(zhuǎn)。因此，在本步驟中，根據(jù)儲層原始力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力參數(shù)、開發(fā)引起的地應(yīng)力場重新分布相結(jié)合建立單井或井網(wǎng)開發(fā)條件下的地應(yīng)力場預(yù)測模型，以研究計(jì)算得到重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)。

s300：基于所述儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層。

在本步驟中，針對不同的儲層剩余油分布特征，通過優(yōu)化改造井型、井筒條件和/或射孔方式得到重構(gòu)的儲層，該步驟的目的是為體積壓裂創(chuàng)造條件。圖2為本發(fā)明中用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法中的示意圖二，本步驟可以包括以下選擇：

s301：對于注水開發(fā)不均衡的儲層，通過轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)改善重復(fù)壓裂區(qū)塊的側(cè)向驅(qū)替效果，或通過側(cè)向水平井實(shí)現(xiàn)水驅(qū)波及范圍之間的剩余油富集區(qū)儲層全溝通；若縱向上水驅(qū)波及范圍主要分布在物性相對較好的層段，剩余油相對富集于物性較差的層段，則需對水淹程度高的層段老孔進(jìn)行封堵，再通過對未改造或未充分改造層段進(jìn)行再次補(bǔ)孔壓裂。

s302：對于注水開發(fā)無效的儲層，則采用老井側(cè)鉆或水平井多段壓裂的方式以補(bǔ)充地層能量，進(jìn)而為以后實(shí)現(xiàn)有效驅(qū)替做準(zhǔn)備。

s303：對于水平井衰竭式開發(fā)的儲層，則通過下入膨脹管封堵原射孔段，或重新下入管柱，重新射孔以達(dá)到重構(gòu)井筒，從而實(shí)現(xiàn)對未動用層段的徹底改造。

s400：根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過壓裂技術(shù)對地應(yīng)力場進(jìn)行重構(gòu)得到重構(gòu)的地應(yīng)力場。

在本步驟中，根據(jù)重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)和/或水平井交錯布縫和/或多口井同步壓裂技術(shù)等措施重構(gòu)地應(yīng)力場，得到重構(gòu)的地應(yīng)力場。

s500：對儲層的人工裂縫穿透度進(jìn)行優(yōu)化以促使裂縫之間產(chǎn)生應(yīng)力干擾，改變裂縫擴(kuò)展方向與復(fù)雜度從而實(shí)現(xiàn)對地下滲流場的重構(gòu)得到重構(gòu)的地下滲流場。

在本步驟中，對儲層的人工裂縫穿透度進(jìn)行優(yōu)化以促使裂縫之間產(chǎn)生應(yīng)力干擾，改變裂縫擴(kuò)展方向與復(fù)雜度，這樣有利于增加重復(fù)壓裂對未泄油區(qū)的溝通，實(shí)現(xiàn)對地下滲流場的重構(gòu)得到重構(gòu)的地下滲流場，。

s600：在重構(gòu)的儲層、重構(gòu)的地應(yīng)力場和重構(gòu)的地下滲流場的協(xié)同效應(yīng)下建立人工復(fù)雜縫網(wǎng)滲流通道以形成縫控基質(zhì)單元。

在本步驟中，基于重構(gòu)的儲層、重構(gòu)的地應(yīng)力場和重構(gòu)的地下滲流場的協(xié)同效應(yīng)下，建立人工復(fù)雜縫網(wǎng)滲流通道以形成縫控基質(zhì)單元，實(shí)現(xiàn)縫控基質(zhì)單元中的流體向裂縫滲流距離最短，所需驅(qū)動壓差最小。

s700：向儲層進(jìn)行大規(guī)模注水以提高所述縫控基質(zhì)單元中流體向裂縫滲流驅(qū)動壓差。

在本步驟中，通過向儲層進(jìn)行大規(guī)模注水，以補(bǔ)充地層能量，從而提高基質(zhì)中的流體向裂縫滲流驅(qū)動壓差。結(jié)合悶井滲析，利用地層水與壓裂液之間的礦化度差實(shí)現(xiàn)滲析平衡，促使縫控基質(zhì)單元中的流體與壓裂液發(fā)生置換，從而在對油井壓裂時可以提高壓裂液的驅(qū)動效果。

由于原始地層水與注入壓裂液的礦化度存在差異，地層水礦化度高，注入壓裂液等液體的礦化度低，縫控基質(zhì)單元中粘土等微觀成分在孔喉形成半透膜，根據(jù)滲析理論，水分子通過半透膜向濃度高的一側(cè)流動，因此注入的壓裂液不斷向縫控基質(zhì)單元孔隙中擴(kuò)散，直到實(shí)現(xiàn)滲析平衡，這個過程導(dǎo)致壓裂液進(jìn)入孔隙，在縫控基質(zhì)單元孔隙體積一定的情況下，縫控基質(zhì)單元中的原油將隨之被置換出孔隙，并延裂縫滲流采出，如此可以提高驅(qū)動效果，最終實(shí)現(xiàn)提高采收率的目的。例如，在壓裂過程中注入液體主要為壓裂液，針對低滲、特低滲儲層壓裂液的礦化度較低，其數(shù)量級在10-10²左右，地層水的總礦化度數(shù)量級在10⁴-10⁵左右，通過模擬計(jì)算實(shí)現(xiàn)滲析平衡的壓差可達(dá)到20mpa左右，其非常有利于促使縫控基質(zhì)單元中的流體與壓裂液發(fā)生置換。

本申請中的用于低產(chǎn)低效老油井的重復(fù)壓裂方法基于儲層剩余油分布特征對儲層進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)得到重構(gòu)的儲層，以為體積壓裂創(chuàng)造條件，然后再根據(jù)所述重復(fù)壓裂前地應(yīng)力場狀態(tài)通過壓裂技術(shù)對地應(yīng)力場進(jìn)行重構(gòu)得到重構(gòu)的地應(yīng)力場，如此可以將儲層內(nèi)部打碎，形成裂縫網(wǎng)絡(luò)，改變縫控基質(zhì)單元向裂縫滲流的模式，從而可以在日后的開發(fā)中提高注入壓裂液的驅(qū)動效果，最終實(shí)現(xiàn)提高采收率的目的。本申請中的方法對低產(chǎn)低效的老油井的效果明顯，具有指導(dǎo)意義，特別適用于注水開發(fā)不均衡、無效的老井以及衰竭式開發(fā)的水平井。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。