一种水平井分段压裂方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107989592A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201610956610.8C09K8/66(2006.01)(22)申请日2016.10.27C09K8/70(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院(72)发明人蒋廷学路保平卫然卞晓冰詹美玲李双明王海涛苏瑗肖博(74)专利代理机构北京聿华联合知识产权代理有限公司11611代理人朱绘(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种水平井分段压裂方法(57)摘要本发明提供了一种水平井分段压裂方法，所述方法包括依次实施N个携砂液注入阶段，其中，第N个携砂液注入阶段使用支撑剂的体积密度小于之前N-1个携砂液注入阶段使用的支撑剂的体积密度，所述N为大于1的自然数。进一步地，第N个携砂液注入阶段使用的压裂液选用储能模量与耗能模量之比在(2.0-5.0):1的压裂液。本发明方法通过提高支撑剂和/或压裂液的悬浮性能，确保每簇裂缝的均匀顶替效果，保证每簇裂缝均匀进液和进砂，以达到全段簇裂缝内压裂液同步破胶返排，从而减少水平井分段压裂中发生过顶替现象，提高压后效果及实现稳产期的最大化。CN107989592ACN107989592A权利要求书1/2页1.一种水平井分段压裂方法，其特征在于，所述方法包括依次实施N个携砂液注入阶段，其中，第N个携砂液注入阶段使用的支撑剂的体积密度小于之前N-1个携砂液注入阶段使用的支撑剂的体积密度，所述N为大于1的自然数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第N个携砂液注入阶段使用的支撑剂的体积密度在1.2g/cm3以下，优选1.2-0.8g/cm3；优选第N个携砂液注入阶段使用的支撑剂选自体积密度1.05-1.5g/cm3的低密度支撑剂、体积密度小于1.05g/cm3的超低密度支撑剂和自悬浮支撑剂中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第N个携砂液注入阶段使用的压裂液的储能模量与耗能模量之比在(2.0-5.0):1，优选(2.5-3.0):1；优选地，第N个携砂液注入阶段使用的压裂液的储能模量与耗能模量之比大于之前N-1个携砂液注入阶段使用的压裂液的储能模量与耗能模量之比。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在压裂施工过程中，对每段射孔簇都进行端部脱砂压裂，优选同步实施基于滤失量的端部脱砂压裂和基于裂缝尺寸的端部脱砂压裂；进一步优选所述基于裂缝尺寸的端部脱砂压裂的施工砂液比通过试错法依据井口压力变化速率筛选使井口压力上升速率在6-25MPa/min的施工砂液比。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在压裂施工过程中，采用非均匀同步破胶法进行破胶，优选每段射孔簇压裂液使用的破胶剂含有重量比为3-1：1的非胶囊型过硫酸铵和胶囊型胶囊过硫酸铵；并设计非胶囊型过硫酸铵与胶囊型过硫酸铵交替注入施工参数，使得裂缝高度剖面上实现非胶囊型过硫酸铵和胶囊型过硫酸铵交替分布。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在压裂施工之前进行压前储层评价，优选所述压前储层评价包括获取脆性指数、岩石力学参数、天然裂缝特征参数及综合滤失系数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于压前储层评价的结果确定地质与工程双甜点位置，并设计射孔簇分布；优选所述射孔簇分布根据脆性指数来设计，且当脆性指数小于65％时，每段射孔段设计2-4簇射孔，当脆性指数大于65％时，每段射孔段设计4簇或以上的射孔。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，射孔簇的射孔密度沿井筒方向递减，且在8-24孔/米的范围；优选每段射孔段的射孔总数在45-75孔，优选50-70孔；更优选在压裂液排量超过15m3/min情况下，每段射孔段的射孔总数在60-70孔。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述第N个携砂液注入阶段使用的压裂液为表面活性剂压裂液、清洁聚合物压裂液或纤维压裂液。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述之前N-1个携砂液注入阶段中，对于低渗与致密砂岩、碳酸盐岩和煤岩压裂，压裂液的黏度在50-100mPa.s；对于页岩油气压裂，压裂液黏度在2-40mPa.s；和/或在所述之前N-1个携砂液注入阶段中，对于低渗与致密砂岩、碳酸盐岩和煤岩压裂，使用70-140目和20-40目支撑剂；对于页岩气压裂，使用70-140目、40-70目和30-50目三种支撑剂。11.一种水平井分段压裂方法，包括以下步骤：1)获得脆性指数、岩石力学参数、