一种重复压裂方法与流程

文档序号:14856674发布日期:2018-07-04 04:10阅读:219来源:国知局

本发明涉及油气井重复压裂技术领域,特别涉及一种重复压裂方法。



背景技术:

目前大多数油田已经进入高含水开发阶段,主要表现为含水量上升、产量下降,通过第一次压裂技术来对油气井进行改造而提升产量之后,油气井开采面临第一次压裂形成的人工裂缝能够驱动开采的储量己近乎开采完毕,原人工裂缝水淹严重,原人工裂缝无效水驱严重,水驱效率低等问题。因此需要再次对油气井进行压裂改造,一是通过重复压裂产生次生裂缝,沟通剩余油富集区;二是通过重复压裂控制原裂缝深部扩展,封堵无效水驱通道,调整、改善油水井注采关系,发挥井网作用。为了使油气井重复压裂技术成为改善老油田井网注采关系、老油田整体调改的有效技术手段,重复压裂方法的研究是十分必要的。

现有技术中采用的重复压裂方法主要是先通过投入大量暂堵材料将第一次压裂形成的人工裂缝在裂缝的入口处进行暂时性的封堵,然后进行压裂,通常在封堵完成之后30-60分钟后暂堵材料会溶解,其中,暂堵材料例如:惰性有机树脂、固体有机酸、惰性固体(硅粉、碳酸钙粉、油溶性树脂等)等。

在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:

目前重复压裂方法中使用的暂堵材料通常在裂缝的入口处进行封堵,存在封堵强度低、封堵时间短效果差、不能封堵无效水驱通道,从而使得重复压裂过程中压裂携砂液往往先进入原压裂地层而不能完全到达目的层,造成重复压裂效果较差的问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术的上述的问题,本发明实施例提供了一种重复压裂方法。所述技术方案如下:

一种重复压裂方法,所述方法包括:

步骤1:配制封堵强度在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂;

步骤2:通过所述封堵剂对原人工裂缝远离井口的端部进行封堵;

步骤3:待封堵剂固化之后,进行压裂铺砂。

具体地,在所述步骤1之前还包括:

步骤a:选择抗压强度为重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂;

步骤b:确定原人工裂缝封堵位置;

步骤c:根据所述封堵位置,对所述封堵剂用量进行计算。

具体地,所述重复压裂时的地层破裂压力为10mpa以上。

具体地,在所述步骤a之前,对封堵剂进行抗压强度试验。

具体地,所述抗压强度试验具体为:

将封堵剂在储层的闭合压力下压实为圆柱;在柱子两头缓慢加压进行柱子单轴抗压强度试验;以柱子两端应力稳定或柱子出现损坏为停止条件。

具体地,所述步骤b具体为:获取原人工裂缝体积以及原人工裂缝的长、宽、高,确定人工裂缝的封堵位置。

具体地,所述步骤c具体为:根据所述封堵位置、封堵剂的地层铺设浓度,对所述封堵剂用量进行计算。

具体地,所述步骤2中对原人工裂缝远离井口的端部进行封堵,包括:将压裂液作为前置液注入;将所述封堵剂注入进行封堵;将压裂液作为顶替液注入。

具体地,所述压裂液为滑溜水和羧甲基香豆胶压裂液体系。

具体地,所述步骤3中待封堵剂固化具体为停泵24小时。

具体地,所述步骤3包括:将压裂液作为前置液注入;在压裂液中加入石英砂作为携砂液注入;将压裂液作为顶替液注入。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

其通过封堵强度在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂对第一次压裂形成的原人工裂缝进行封堵,在进行第二次压裂之前先将原人工裂缝远离井口的端部进行封堵,待封堵剂固化之后,可以通过固化后的封堵剂在注水井与原人工裂缝沟通的地方形成一个封堵带,在该封堵带的基础上,再进行第二次压裂铺砂,通过采用封堵强度为在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂,已经形成的封堵带能够承受第二次压裂铺砂时的地层破裂压力,在第二次压裂铺砂时新裂缝发生转向,而不会在封堵带上形成裂缝,实现有效封堵,使得重复压裂效果较好,从而实现产生新的裂缝来沟通剩余余油富集区。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种重复压裂方法,所述方法包括:

步骤1:配制封堵强度在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂;

步骤2:通过所述封堵剂对原人工裂缝远离井口的端部进行封堵;

步骤3:待封堵剂固化之后,进行压裂铺砂。

本发明提供的重复压裂方法,其通过封堵强度在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂对第一次压裂形成的原人工裂缝进行封堵,这里的地层破裂压力是指使地层原有裂缝张开延伸或形成新的裂缝时的井内流体压力,在进行第二次压裂之前先将原人工裂缝远离井口的端部进行封堵,待封堵剂固化之后,可以通过固化后的封堵剂在注水井与原人工裂缝沟通的地方形成一个封堵带,在该封堵带的基础上,再进行第二次压裂铺砂,通过采用封堵强度为在重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂,已经形成的封堵带能够承受第二次压裂铺砂时的地层破裂压力,并使得地下岩石的应力状态发生变化,在第二次压裂铺砂时新裂缝发生转向,而不会在封堵带上形成裂缝,实现有效封堵,使得重复压裂效果较好,从而实现产生新的裂缝来沟通剩余余油富集区。

具体地,在所述步骤1之前还包括:

步骤a:选择抗压强度为重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂;

步骤b:确定原人工裂缝封堵位置;

步骤c:根据所述封堵位置,对所述封堵剂用量进行计算。

并且,在所述步骤a之前,需要对封堵剂进行抗压强度试验,所述封堵剂具体为固体颗粒的形式,并且可以实现长期封堵的效果,这里所述的长期封堵效果是指在重复压裂铺砂所需的时间内所述封堵剂还是会停留在封堵位置上而不会溶解。本发明实施例中的封堵剂采用吉林省油田管理局农工商企业总公司的型号为jscx-1的压裂封堵转向剂。在使用所述封堵剂对原人工裂缝进行封堵时,需要将固体颗粒形式的封堵剂加入压裂液中形成流动性较好的混合物之后才能通入地层。

本领域技术人员可以理解的是,对于不同的储层,重复压裂时的地层破裂压力不一样,应该根据实际情况作出相应的调整,本发明实施例中所述重复压裂时的地层破裂压力不超过10mpa,那么相应地,所述抗压强度试验也就是指抗压强度在10mpa以上。

其中,所述抗压强度试验具体为:

将封堵剂在储层的闭合压力下压实为圆柱;在柱子两头缓慢加压进行柱子单轴抗压强度试验;以柱子两端应力稳定或柱子出现损坏为停止条件。由于所述封堵剂为固体颗粒的形式,在对其进行抗压强度测试时,需要先将其通过预设的压力压紧、压实成为圆柱状的物体,通常可以选择储层的闭合压力来作为压实封堵剂的预设压力,模拟其进入储层之后受到储层压力挤压的情况,从而选择抗压强度为重复压裂时的地层破裂压力以上的封堵剂。

本发明对上文所述的步骤b不作出具体限定,其可以利用现有技术中的任何技术,例如通过获取原人工裂缝体积以及原人工裂缝的长、宽、高,确定人工裂缝的封堵位置。例如:非专利文献1,王祥、郑玲等,压裂井裂缝高度定量计算方法,断块油气田,2002,公开了可以通过同位素示踪等方法将同位素注入人工裂缝,可以确定压裂裂缝的高度;再例如非专利文献2,胡永全等,分段非对称应力分布下压裂裂缝几何尺寸计算分析,西部探矿工程,1999,公开了以流体力学和断裂力学理论为基础,结合物质平衡原理,建立了分段非对称应力分布下模拟压裂裂缝几何尺寸的数学模型,并用runge-kutta法求其数值解。本领域技术人员可以阅读上述非专利文献1和2中提到的文献技术,以及本领域教科书、技术词典等,该步骤可以通过计算机进行模拟计算。

上文所述的步骤c具体为:根据所述封堵位置、封堵剂的地层铺设浓度,对所述封堵剂用量进行计算。例如,根据封堵位置可以确定所需封堵剂加入压裂液之后的总体积,然后根据所需封堵剂加入压裂液之后的总体积和封堵剂的地层铺设浓度可以确定所需封堵剂的用量,该步骤可以也通过计算机进行模拟计算。

进一步地,所述步骤2中对原人工裂缝远离井口的端部进行封堵,包括:将压裂液作为前置液注入;将所述封堵剂注入进行封堵;将压裂液作为顶替液注入。将压裂液作为前置液注入是利用前置液在原人工裂缝中的推进,将原人工裂缝进行疏通,为后续的封堵剂注入提供通道,根据上述实施例中获取的封堵剂以及所述封堵剂用量等参数,将封堵剂注入,也就是将封堵剂加入压裂液中形成流动性较好的混合物之后,将该混合物注入,使其到达预设的位置进行封堵,将原人工裂缝远离井口的端部进行封堵,最后注入顶替液,将留存在井筒中的封堵剂全部注入储层。需要说明的是,本发明实施例中为了实现更好的封堵效果,采用将陶粒和吉林省油田管理局农工商企业总公司的型号为jscx-1的压裂封堵转向剂混合按照预设的砂比加入压裂液中。

上文所述的压裂液优选为滑溜水和羧甲基香豆胶压裂液体系,滑溜水压裂液的主要成分是降阻剂,目的是减少液体与其接触面之间的摩擦阻力,羧甲基香豆胶压裂液主要是携砂和造缝。

另外,第二次压裂应该在待封堵剂固化之后进行,所述步骤3中待封堵剂固化具体为停泵24小时,也就是指封堵剂固化所需要的时间为24小时,在这段停泵的时间内,封堵剂在储层的闭合压力作用下压紧、压实,从而固化,在等待封堵剂固化之后,其才能承受住第二次压裂过程中的地层破裂压力的影响。从而实现在第二次压裂铺砂时新裂缝发生转向,不会在封堵带上形成裂缝。

与常规的压裂铺砂过程一样,所述步骤3包括:将压裂液作为前置液注入;在压裂液中加入石英砂作为携砂液注入;将压裂液作为顶替液注入。这三个步骤实现了重复压裂铺砂的造新缝的过程,通过产生的新裂缝来沟通储层中剩余余油富集区,从而进一步实现提升原油产量的效果。

以下将通过一个具体实施例进一步描述本发明:

本实施例以井深1529米,地层温度约66℃,单井地质储量5.23万吨,累计产油0.6556万吨,产水1.1747万方,采出程度12.53%。通过分层剩余油研究,认为其中有一层水淹,日产量为7.2吨液,0吨油,但是储量大、采出程度相对低,仍然具备挖潜条件,对其实施本发明实施例提供的重复压裂方法挖掘剩余油富集方向剩余油。

其中,具体施工参数如下:排量4~6m3/min,16~20目69mpa陶粒1.5m3,封堵剂为吉林省油田管理局农工商企业总公司的型号为jscx-1的压裂封堵转向剂10m3,20-40目28mpa石英砂30m3,采用滑溜水和羧甲基香豆胶压裂液体系,配置压裂液的总液量为414.1m3

封堵阶段具体施工参数为:前置液22m3,封堵液64.4m3,顶替液92m3,陶粒1.5m3,封堵剂10m3,排量4m3/min,破裂压力41.2mpa,施工压力37mpa,停泵压力15.6mpa;停泵24小时;其中前置液、封堵液、顶替液指的是上述配制好的压裂液,所述封堵液是将封堵剂和陶粒加入之后形成流动性较好的混合物的基液,通常即为压裂液,这里加入陶粒是起到补充的作用,使得封堵效果更好。

铺砂压裂阶段具体施工参数为:前置液100m3,携砂液128.5m3,替置液7.2m3,石英砂30m3,排量4m3/min,破裂压力50.6mpa,施工压力48mpa,停泵压力16.8mpa;其中前置液、携砂液、顶替液指的是上述配制好的压裂液。

通过上述具体实施例的应用,可以实现日产量6.9吨液体,2吨油,从2015年12月24日施工到2016年12月16日,累增油量为490吨。将施工前的日产0吨油提升到了日产2吨油,说明采用本发明实施例的方法可以通过有效长期封堵原人工裂缝来实现有效重复压裂,实现有效封堵,使得重复压裂效果较好,产生新的裂缝沟通剩余余油富集区,增加产油量。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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