一种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田勘探开发井下作业技术领域，具体涉及一种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法，用于低渗透油气藏提高采收率。
【背景技术】
[0002]长庆油气田具有典型的低压、低渗、低产特征。随着开发的深入，早期压裂的一类储层的水力裂缝已经失效或者产生堵塞，原有裂缝的渗透性能大大降低甚至失去作用。同时，由于早期压裂改造规模不够，或者支撑裂缝短，或者裂缝导流能力低，这类井必须加大压裂规模继续延伸原有裂缝，或者提高砂比/砂量以增加裂缝导流能力，才能提高井的产會K。
[0003]另外，经过长时间的开采之后，早期压裂裂缝所控制的原油已基本采尽，远裂缝带的原油无法及时补充，且长时间的注水开采使得注水前沿向生产井推进，有些老裂缝已成为水的主要通道，这在很大程度上影响了生产井的产量。
[0004]再者，对于产建区，一定条件下新井实施转向压裂能够产生多条裂缝，从而增加天然气渗流面积，提高单井产气量；但是，常规转向压裂技术存在储层改造程度低，措施有效期短，颗粒型暂堵剂对储层伤害大，降解不彻底等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服早期压裂的老裂缝油气产量低、采收率低，而常规转向压裂技术存在储层改造程度低，措施有效期短，颗粒型暂堵剂对储层伤害大，降解不彻底等问题。
[0006]为此，本发明提供了一种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法，包括如下步骤:
1)对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性，得到改性后的聚乙烯醇纤维；
2)压裂工作液的准备；配制质量分数为0.3%的胍尔胶交联液作前置液，支撑剂占胍尔胶交联液的体积分数为15%?30%，改性后的聚乙稀醇纤维占支撑剂的质量分数为1.2%?1.8% ；
3)使用活性水以0.4?0.5m3/min的施工排量替挤出井筒内的液体；
4)待井筒内的液体排尽后，以0.6?2.0mVmin的施工排量坐封压裂封隔器；
5)待压裂封隔器坐封后，以2.4?3.0mVmin的施工排量注入前置液45m3，形成主裂缝；
6)对形成的主裂缝阶梯式注入胍尔胶交联液和支撑剂组成的携砂液，阶梯式加砂比浓度依次为10%-15%-20%-28%-30%，在加砂比浓度为10%-15%-20%_28%阶段加入不加改性后的聚乙烯醇纤维的携砂液，在加砂比浓度为30%阶段的携砂液中开始混入步骤2)中准备的占支撑剂的质量分数为1.2%?1.8%的改性后的聚乙烯醇纤维，注入地层形成新分支缝；
7)对形成的新分支缝注入27m3的前置液，扩大缝长； 8)对形成的新分支缝阶梯式注入胍尔胶交联液和支撑剂组成的携砂液，加砂比浓度依次为 10%-15%-20%-25%-30% ；
9)以2.4?3.0mVmin的施工排量用活性水替挤出井筒内的携砂液。
[0007]所述步骤I)中采用铬酸溶液对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性。
[0008]所述步骤I)中采用KMnO4/硫酸作为引发剂，对水溶性聚乙烯醇纤维进行接枝丙烯酸改性。
[0009]所述所述步骤I)中采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的水/乙醇溶液对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性。
[0010]所述步骤2)中选用的改性后的聚乙烯醇纤维的长度为6?8mm。
[0011]所述步骤2)中选用的改性后的聚乙烯醇纤维的直径为10 μπι。
[0012]所述改性后的聚乙烯醇纤维相对于支撑剂的质量分数为1.2%。
[0013]所述支撑剂占压裂工作液的体积分数为30%。
[0014]所述步骤3)中活性水的施工排量为0.4m3/min。
[0015]所述步骤5)中前置液的施工排量为2.4m3/min。
[0016]本发明的有益效果:本发明提供的这种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法将水溶性可降解纤维与常规压裂结合而成的一项技术，提出了通过表面改性后的水溶性聚乙烯醇纤维+胍尔胶+支撑剂组成的工作液在老裂缝中形成临时段塞，产生一定的净压差，该压差在该层位压开新裂缝，形成多条裂缝系统，扩大泄油面积；压裂后裂缝作用效果时间增长，效果更好；工艺过程简单易行，成本较低，能大幅度提高油田生产效益。
[0017]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0018]图1是本发明中改性后的水溶性聚乙烯醇纤维在支撑剂中形成的堵塞网格示意图。
[0019]图2是本发明中改性后的水溶性聚乙烯醇纤维暂堵重复压裂形成新分支缝示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1:
为了克服早期压裂的老裂缝油气产量低、采收率低，而常规转向压裂技术存在储层改造程度低，措施有效期短，颗粒型暂堵剂对储层伤害大，降解不彻底等问题，本实施例提供了一种如图1和图2所示的基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法，包括如下步骤:
1)对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性，得到改性后的聚乙烯醇纤维；
2)压裂工作液的准备；配制质量分数为0.3%的胍尔胶交联液作前置液，支撑剂占胍尔胶交联液的体积分数为15%?30%，改性后的聚乙稀醇纤维占支撑剂的质量分数为1.2%?1.8% ；
3)使用活性水以0.4?0.5m3/min的施工排量替挤出井筒内的液体；
4)待井筒内的液体排尽后，以0.6?2.0mVmin的施工排量坐封压裂封隔器； 5)待压裂封隔器坐封后，以2.4?3.0mVmin的施工排量注入前置液45m3，形成主裂缝；
6)对形成的主裂缝阶梯式注入胍尔胶交联液和支撑剂组成的携砂液，阶梯式加砂比浓度依次为10%-15%-20%-28%-30%，在加砂比浓度为10%-15%-20%_28%阶段加入不加改性后的聚乙烯醇纤维的携砂液，在加砂比浓度为30%阶段的携砂液中开始混入步骤2)中准备的占支撑剂的质量分数为1.2%?1.8%的改性后的聚乙烯醇纤维，注入地层形成新分支缝；
7)对形成的新分支缝注入27m3的前置液，扩大缝长；
8)对形成的新分支缝阶梯式注入胍尔胶交联液和支撑剂组成的携砂液，加砂比浓度依次为 10%-15%-20%-25%-30% ；
9)以2.4?3.0mVmin的施工排量用活性水替挤出井筒内的携砂液。
[0021]步骤6)中改性后的聚乙烯醇纤维通过全自动纤维分散、计量及加入装置加入，实现纤维加入与仪表车、混砂车高效衔接、量化控制。
[0022]该发明提供的这种基于表面改性后聚乙烯醇纤维的暂堵转向压裂方法将水溶性可降解纤维与常规压裂结合而成的一项技术，提出了通过表面改性后的水溶性聚乙烯醇纤维+胍尔胶+支撑剂组成的工作液在老裂缝中形成临时段塞，产生一定的净压差，该压差在该层位压开新裂缝，形成多条裂缝系统，扩大泄油面积；压裂后裂缝作用效果时间增长，效果更好；工艺过程简单易行，成本较低，能大幅度提高油田生产效益。
[0023]实施例2:
在实施例1的基础上，所述步骤I)中可以采用铬酸溶液对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性，铬酸溶液的配方为K2Cr207、H2O和浓H2SO4物质量比为5:8:100，将水溶性聚乙烯醇纤维在该铬酸溶液铬酸溶液室温条件下浸泡2.5h。
[0024]所述步骤I)中还可以采用KMnO4/硫酸作为引发剂，对水溶性聚乙烯醇纤维进行接枝丙烯酸改性，KMnO4浓度为5 X 10 _3mol/L、硫酸浓度为0.2mol/L、丙烯酸浓度为0.8mol/L、反应时间为3.0h。
[0025]所述步骤I)中还可以采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的水/乙醇溶液对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性，浓度为25X10_3mol/L的过氧化二异丙苯作引发剂，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷单体浓度为0.lmol/L，将水溶性聚乙烯醇纤维在该甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的水/乙醇溶液中浸渍时间24小时，乙醇浓度10%。
[0026]上述三种对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性的方法中，水溶性聚乙烯醇纤维表面吸附了甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷分子，吸湿率最高，达到0.41%。
[0027]优选暂堵重复压裂施工中所用的水溶性聚乙烯醇纤维，选用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的水/乙醇溶液对水溶性聚乙烯醇纤维进行表面改性，得到改性后的聚乙烯醇纤维，这种表面改性技术提高了水溶性聚乙烯醇纤维与压裂液均匀混合速度30%以上，分散程度良好，无明显抱团现象，在90°C以内1d可降解85%以上，有效降低支撑剂沉降速率50%以上，改性后的水溶性聚乙烯醇纤维纤维网络与支撑剂形成复合体，其稳定时间提高了 I?2倍，支撑剂回流量降低80%以上。
[0028]实施例3:<