一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法
【专利摘要】本发明公开了一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法，属于石油天然气增产【技术领域】。所述方法包括：根据预置的水平段长度上的原地应力大小和方向、水平井方位、长度、储层杨氏模量、泊松比和测井解释成果数据，获取储层应力剖面分布；根据储层应力剖面分布，确定水平井段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段；根据测井数据及地应力解释，分析得出可能的起裂位置，并根据压裂改造强度需要，确定每个目标段内的裂缝条数；在每个目标段内自然选择甜点压开多条裂缝，并在同一条裂缝内形成复杂网络裂缝。本发明适用水平井压裂、各类老井重复压裂改造，具有初期产量高、稳产期长、采收率高、下入井下工具量少及暂堵剂安全环保等特点。
【专利说明】一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油天然气增产【技术领域】，特别涉及一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法。
【背景技术】
[0002]所谓“甜点”，是从国外油气勘探开发界“Sweet heart”的翻译而来，意指油气勘探开发过程中能够揭示大面积的含油气区及大段的含油气层段，其中部分在当前经济、技术条件下具有较好开发效益，它的分布在纵、横向上分布可能都不成片。同时，裂缝的优先起裂点总是物性好、断裂韧性低、闭合应力低、破裂压力低、抗张强度低的位置，这些位置通常被称之为地质“甜点”区域。
[0003]目前水平井增产改造的普遍做法是:将水平井水平段平均分段后实施段内压缝，每段均注入基本相同的液剂。传统水平井分段压裂有四个明显的弱点:
[0004]I)压裂液体效率较低。结合低渗致密油气、页岩气等非常规气藏的特点分析，以及水平井生产动态监测发现:一口水平井80%以上的产量大约为来自30%的层段，也就是说采用传统方法实施低渗透水平段体积压裂，大约有60%的液体被注入了没有产能贡献的储层。
[0005]2)裂缝波及体积较小。传统压裂改造所压开的每条常规裂缝形成面域，面域所波及体积不够大，产量和采出程度低，且稳产期短。故而所得改造的体积和力度均相差甚远，能够实现动用的体积也很少，尤其在低渗透致密油气、页岩气藏体积改造中，凡是裂缝没有波及到之处，难以动用该部分的油气储量。
[0006]3)下入井下的封隔器数量较多，容易引发井下复杂情况，导致井下事故。
[0007]4)各类老井重复压裂效率低下，原因是重复压裂大多是压开之前压裂已经形成的老裂缝，难以动用新的油气储量。尤其是水平井重复压裂，目前几乎没有有效手段。
【发明内容】
[0008]为了解决传统水平井分段压裂技术中存在的压裂液利用率低、裂缝波及体积小、封隔器使用数量多和重复压裂效率低等问题，本发明提供了一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法，包括:
[0009]根据预置的水平段长度上的原地应力大小和方向、水平井方位、长度、储层杨氏模量、泊松比和测井解释成果数据，获取储层应力剖面分布；
[0010]根据所述储层应力剖面分布，确定水平井段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段；
[0011]根据测井数据及地应力解释，分析得出可能的起裂位置，并根据压裂改造强度需要，确定每个目标段内的裂缝条数；
[0012]在每个目标段内自然选择甜点压开多条裂缝，并在同一条裂缝内形成复杂网络裂缝。[0013]所述根据所述储层应力剖面分布，确定水平井段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段的步骤具体包括:
[0014]根据所述储层应力剖面分布，将连续区域内最大破裂压力与最小破裂压力的差值的绝对值不大于预设值的层段划分为同一水平段；
[0015]根据划分的层段，将连续不同的水平段两端作为封隔器下放位置，将封隔器下放到所述位置，完成封隔器坐封，实现机械封隔。
[0016]所述预设值的大小为5?8MPa。
[0017]所述在每个目标段内自然选择甜点压开多条裂缝的步骤具体为:在每个目标段内按照起裂压力由小到大的顺序，依次通过压力自然选择起裂压力对应的部位，压开一条裂缝，并在裂缝压开完成后，加入高强度水溶性颗粒暂堵剂，封堵裂缝的缝口，直到完成目标段内预设压裂裂缝条数。
[0018]所述在同一条裂缝内形成复杂网络裂缝的步骤具体为:在同一条裂缝内，加入高强度水溶性粉末暂堵剂实现裂缝转向，形成复杂网络裂缝。
[0019]本发明提供的自然选择甜点暂堵体积压裂方法，适用于水平井压裂、大斜度井压裂、巨厚层直井压裂、各类老井重复压裂改造，能够大幅度提高压裂液利用效率和裂缝波及率，使压裂液更多地进入有效储层，沟通周围裂缝和甜点区域，增大压裂体积、减少井下工具使用量，有效增加泄油面积，动用更大油气储量，提高单井初期产量、增加稳产周期、提高最终采收率，暂堵剂安全环保，降低油气开发投入与产出比。另外，在提高油气井改造的完善程度和压裂施工效果，提高非常规储层的压后产能、单井产量和最终采出产率的同时，减少机械封隔，降低了井下工具下入作业风险，是目前高效开发致密油、致密气、页岩气等难动用非常规储量的有效技术，非常值得试验和推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明实施例的储层应力剖面分布的说明示意图；
[0021]图2是本发明实施例的储层应力剖面分布的数据带曲线图；
[0022]图3是本发明实施例的机械封隔结构的说明示意图；
[0023]图4至图6是本发明实施例的压裂过程自然选择甜点暂堵体积压裂示意图；
[0024]图7是本发明实施例提供的自然选择甜点暂堵体积压裂方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。
[0026]参见图7，本发明实施例提供了一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法，包括如下步骤:
[0027]步骤101、根据油气井水平段储层物性，进行储层地应力分布研究。
[0028]根据预置的水平段长度上的原地应力大小和方向、水平井方位、长度、储层杨氏模量、泊松比和测井解释成果数据，获取储层应力剖面分布。储层应力剖面分布的图形可通过分层地应力剖面分析软件生成，该软件中包含相关的计算公式，将原地应力大小和方向、水平井方位、长度、储层杨氏模量、泊松比、测井解释成果数据等信息输入到该软件中，就可以获得如图2所示的储层应力剖面分布的数据带曲线图。[0029]步骤102、根据储层应力剖面分布，确定水平段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段。
[0030]为了实现自然选择甜点，需要确定水平段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段，具体是:根据储层应力剖面分布，将连续区域内最大破裂压力Pmax与最小破裂压力Pmin相差不大的层段划分为同一水平段；判断最大破裂压力Pmax和最小破裂压力Pmin相差不大的标准是IPmax-PminI <5~SMPa ;根据划分的层段，将连续不同的水平段两端作为封隔器下放位置，将封隔器5 (如图3所示)下放到该位置后，完成封隔器坐封，实现机械封隔；在具体生产实践中，判断最大破裂压力Pmax和最小破裂压力Pmin相差不大的标准的设定值可根据储层的特征来确定，本实施例设定为5~8MPa。
[0031]步骤103、根据测井数据及地应力解释，分析得出可能的起裂位置，并根据压裂改造强度需要，确定每个目标段内的裂缝条数。
[0032]根据连续两个封隔器间水平井段内水平层位测井数据，计算出地层力学数据；根据李志明在石油工业出版社出版的《地应力与油气勘探开发》中涉及的计算公式，计算如下:
[0033](I)动态弹性参数的计算
[0034]泊松比:
【权利要求】
1.一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其特征在于，包括: 根据预置的水平段长度上的原地应力大小和方向、水平井方位、长度、储层杨氏模量、泊松比和测井解释成果数据，获取储层应力剖面分布； 根据所述储层应力剖面分布，确定水平井段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段； 根据测井数据及地应力解释，分析得出可能的起裂位置，并根据压裂改造强度需要，确定每个目标段内的裂缝条数； 在每个目标段内自然选择甜点压开多条裂缝，并在同一条裂缝内形成复杂网络裂缝。
2.如权利要求1所述的自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其特征在于，所述根据所述储层应力剖面分布，确定水平井段分段方案，并通过封隔器对水平井段进行分段的步骤具体包括: 根据所述储层应力剖面分布，将连续区域内最大破裂压力与最小破裂压力的差值的绝对值不大于预设值的层段划分为同一水平段； 根据划分的层段，将连续不同的水平段两端作为封隔器下放位置，将封隔器下放到所述位置，完成封隔器坐封，实现机械封隔。
3.如权利要求2所述的自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其特征在于，所述预设值的大小为5?8MPa。
4.如权利要求1所述的自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其特征在于，所述在每个目标段内自然选择甜点压开多条裂缝的步骤具体为:在每个目标段内按照起裂压力由小到大的顺序，依次通过压力自然选择起裂压力对应的部位，压开一条裂缝，并在裂缝压开完成后，加入高强度水溶性颗粒暂堵剂，封堵裂缝的缝口，直到完成目标段内预设压裂裂缝条数。
5.如权利要求1所述的自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其特征在于，所述在同一条裂缝内形成复杂网络裂缝的步骤具体为:在同一条裂缝内，加入高强度水溶性粉末暂堵剂实现裂缝转向，形成复杂网络裂缝。
【文档编号】E21B43/26GK103835691SQ201410131260
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】曾斌 申请人:北京捷贝通石油技术有限公司