一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法.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CN107780913A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201610737334.6(22)申请日2016.08.26(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100028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)发明人蒋廷学刘红磊路保平周林波李洪春刘建坤王世栋曲海周珺(74)专利代理机构北京知舟专利事务所(普通合伙)11550代理人周媛(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法(57)摘要本发明公开了一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法。包括：(1)压前储层评价；(2)裂缝三向延伸规模模拟分析；(3)水力喷射射孔参数设计；水力喷嘴分布在一个平面内；对裂缝向上或向下延伸无特殊要求的在一个平面内均匀分布；裂缝需要向上或向下过度延伸的，水力喷射管串的横切剖面上，在上半圆周或下半圆周位置采用非均匀布孔方式；(4)注入模式设计；注入模式采用高黏度胶液；前置注入方式，配合设计最大排量进行；(5)变密度支撑剂优选；(6)实时提升主裂缝净压力的施工参数设计及调整。本发明的方法能最大限度挖掘页岩气藏增产潜力，提高压裂成功率。满足页岩油气藏体积压裂的需要，有利于水力压裂工艺的推广应用。CN107780913ACN107780913A权利要求书1/1页1.一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于所述方法包括：(1)压前储层评价；(2)裂缝三向延伸规模模拟分析；(3)水力喷射射孔参数设计水力喷嘴分布在一个平面内；对裂缝向上或向下延伸无特殊要求的在一个平面内均匀分布；裂缝需要向上或向下过度延伸的，水力喷射管串的横切剖面上，在上半圆周或下半圆周位置采用非均匀布孔方式；(4)注入模式设计注入模式采用高黏度胶液，黏度大于100mPa·s；前置注入方式，配合设计最大排量进行；(5)变密度支撑剂优选需要裂缝向下更多延伸和支撑的，采用常规密度支撑剂利用其重力作用实现；对于裂缝需要向上更多延伸和支撑的，采用超低密度支撑剂或自悬浮支撑剂；(6)实时提升主裂缝净压力的施工参数设计及调整在经过常规的2-3个单段式的支撑剂段塞程序后，逐步尝试不等台阶的板凳式加砂模式，以逐步探索在施工的不同阶段既保证施工安全又最大限度提升主裂缝净压力的施工参数。2.如权利要求1所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：步骤(3)中，需要裂缝向上延伸更多时，水力喷射管串的横切剖面上，在上半圆周内增加孔数或孔径；需要裂缝向下延伸更多时，则在下半圆周内增加孔数或孔径。3.如权利要求2所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：对于垂深相对较浅的页岩地层，如允许的最大排量超过基于喷射速度计算的排量2倍以上，采用水力喷射串联的方法。4.如权利要求3所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：喷射管串在运送中的定向，采用重力定位的方式，方位角度定位0°、90°、180°、和270°，误差在±15°以内。5.如权利要求1所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：步骤(5)中，超低密度支撑剂的密度为1.05g/cm3～1.25g/cm3。6.如权利要求5所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：在闭合应力超过40MPa后采用自悬浮支撑剂。7.如权利要求1所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：步骤(6)中，施工早期可设计保守式板凳式加砂；施工中后期可逐步采用激进式板凳式加砂程序。8.如权利要求7所述的水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，其特征在于：前期施工阶段的压力上述速度设定为0.5MPa/min，中后期压力上升速度设定为1MPa/min。2CN107780913A说明书1/6页一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法技术领域[0001]本发明涉及油气田勘探和开发技术领域，进一步地说，是涉及一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法。背景技术[0002]在常压页岩气的钻井中，尤其是水平井筒钻进时，虽然目标层是某个确定的页岩气层，如龙马溪组的3号小层，但由于地层倾角的变化或随钻资料的缺乏，有时会发生井筒偏离目的层的情况，发现后再调回原来的目的层。或者，有时由于担心某个固定的页岩气层位的钻进，会把裂缝高度限制在某个范围内，有时也有意识在多个页岩气层位钻进。换言之，水平井筒穿行多个页岩气层位的情况是时常发生的。针对这种水平井筒轨迹穿越多层的页岩气压裂，目前国内外还没有针对性的压裂技术和解决方案。如何最大限度地提高有效裂缝改造体积，难度