专利名称：一种致密砂岩储层多裂缝改造方法
技术领域：
本发明涉及石油开采压裂技术，具体是一种提高单井产量的致密砂岩储层多裂缝 改造方法。
背景技术：
在石油开采中，对于超低渗透油藏，低产井需要采用多裂缝压裂的方法扩大油层 泄油面积，提高单井产量。传统的单一层段内多裂缝改造主要是利用应力变化实现裂缝转 向，即利用第一条水力裂缝在扩展过程中改变裂缝周围应力场分布来迫使最大主应力方向 发生偏转使第二条裂缝沿着新的最大主应力方向延伸。现场操作主要分两个阶段，第一阶 段通过加砂压裂形成主裂缝，第二阶段是在第一阶段形成的主裂缝的基础上泵注暂堵剂， 提高缝内净压力，迫使地应力场发生改变，生成第二条裂缝。这种方法主要存在的问题是 最大主应力方向偏转角度不易控制；裂缝转向存在很大的不确定性；经常需要泵注堵剂辅 助转向，工艺复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种针对油田中生界湖盆中部低渗储层，从平面上造多条裂 缝，扩大泄油面积，最终提高单井产量的致密砂岩储层多裂缝改造方法。本发明通过以下步骤实现1)根据已知探区储层地层情况和区块产量与泄油面积之间的对应关系，计算不同 裂缝条数和裂缝转向半径对应的单井产油量，以单井产油量最大且趋势稳定为目标，确定 裂缝条数和裂缝转向半径；2)采用MTS真三轴岩石力学测试仪对已知探区储层岩芯进行地应力测试，确定储 层三向地应力大小及最大主应力方向；3)根据裂缝条数、裂缝转向半径、三向地应力采用以下公式确定射孔方位，通过迭 代计算，获得射孔方位与最大主应力方向夹角θ
τι+σ3 _ _cos 2α \4πα sin θ + 2 2 ,
式中r为裂缝转向半径，单位为m; O1^ σ3为水平最大、最小地应力值，单位为MPa ；
α为裂缝上计算点处裂缝延伸方位与主应力方位夹角，单位为弧度，默认裂缝条
3 θ
--；-cos—
2
数2条
sin θ +sin 2 (3 cos θ -
=0
θ为射孔方位与最大主应力方向夹角，单位为弧度；
步骤幻所述的迭代计算对与大于2条裂缝，计算第3条裂缝时将前2条裂缝计算 的应力结果作为第3条裂缝应力环境反复迭代计算。
步骤3)所述的射孔方位与最大主应力方向夹角0-60°。
3
4)依据裂缝条数确定射孔枪和夹层枪长度及射孔孔眼相对夹角组装多段定向射 孔枪；5)通过油管传送多段定向射孔枪至射孔目的层段；6)用伽玛测井(GR)和磁定位测井(CCL)校核射孔枪深度；7)在射孔枪附近安装陀螺仪，确定并旋转油管使得射孔枪射孔方位与确定的射孔 方位误差小于5 ；8)多段定向射孔一次起爆；9)采用三封套压管柱，在目的层段进行压裂改造形成“S”型裂缝，然后洗井、排液投产。本发明裂缝偏转角度可以通过定向射孔精确控制；造多裂缝成功率高，破压显示 和初期裂缝延伸压力特征说明形成多裂缝，可以广泛的应用于砂体厚度大于30m的致密砂 岩储层增产改造作业，现场施工风险小，成功率高，单井增油增产效果明显。
具体实施例方式本发明是利用同一层内多个射孔段射孔方向的变化实现多条裂缝的“硬转向”，裂 缝在沿着射孔孔眼方向起裂后逐渐发生偏转，转向最大主应力方向，最终形成多条平行裂缝。本发明实际实施步骤是1)某探区长8储层埋深对50111，渗透率为0.561110，油层厚度11.3111，压力系数0.76， 以480 X 180m菱形反九点井网注水开发；以单井产油量最大且趋势稳定为目标，确定裂缝条数为2条，裂缝转向半径为 20m ；2)采用MTS真三轴岩石力学测试仪对已知探区储层岩芯进行地应力测试，确定储 层三向地应力大小及最大主应力方向，垂向主应力为54. 3Mpa，最大主应力为40. 8Mpa，最 小主应力为38.48MPa，最大主应力方向为NE60。；3)将上述步骤确定的储层参数、裂缝条数、裂缝转向半径、三向地应力大小代以下 公式中迭代计算，确定射孔方位与最大主应力方向夹角为27.6°。
权利要求
1. 一种提高单井产量的致密砂岩储层多裂缝改造方法，其特征是通过以下步骤实现1)根据已知探区储层地层情况和区块产量与泄油面积之间的对应关系，计算不同裂缝 条数和裂缝转向半径对应的单井产油量，以单井产油量最大且趋势稳定为目标，确定裂缝 条数和裂缝转向半径；2)采用MTS真三轴岩石力学测试仪对已知探区储层岩芯进行地应力测试，确定储层三 向地应力大小及最大主应力方向；3)根据裂缝条数、裂缝转向半径、三向地应力采用以下公式确定射孔方位，通过迭代计 算，获得射孔方位与最大主应力方向夹角θ
2.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层多裂缝改造方法，其特征是步骤幻所述的 迭代计算对与大于2条裂缝，计算第3条裂缝时将前2条裂缝计算的应力结果作为第3条 裂缝应力环境反复迭代计算。
3.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层多裂缝改造方法，其特征是步骤幻所述的 射孔方位与最大主应力方向夹角0-60°。
全文摘要
本发明提高石油开采单井产量的致密砂岩储层多裂缝改造方法，采用MTS真三轴岩石力学测试仪确定储层三向地应力大小及最大主应力方向，根据裂缝条数、裂缝转向半径、三向地应力迭代计算得射孔方位与最大主应力方向夹角，传送多段定向射孔枪至射孔目的层段，定位校核射孔枪深度，一次起爆后采用三封套压管柱，在目的层段进行压裂改造形成“S”型裂缝，然后洗井、排液投产。本发明射孔可精确控制，造多裂缝成功率高，可以广泛的应用于砂体厚度大于30m的致密砂岩储层增产改造作业，现场施工风险小，成功率高，单井增油增产效果明显。
文档编号E21B43/26GK102108852SQ20091024323
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者卜向前, 唐梅荣, 庞鹏, 徐永高, 李国华, 李宪文, 王文雄, 王晓东, 赵振峰, 赵文 申请人:中国石油天然气股份有限公司