一种页岩气定向压裂增产方法与流程

本发明涉及页岩气开采技术领域，具体涉及一种页岩气定向压裂增产方法。

背景技术：

我国页岩气资源量较大，分布较广，勘探潜力大，远超过其它非常规天然气，其勘探开发成为世界天然气勘探开发的热点。但页岩气因其储层渗透率超低、气体赋存状态多样等特点,常规的压裂方式为竖向井道内进行压裂，其压裂产生裂隙不受控制，有较大的随机性，页岩层中页岩气分布的不均性决定了采用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造技术已不能适应页岩气藏的改造,必须探索研究新型的压裂改造技术,方能使其获得经济有效地开发。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种经济高效的页岩气定向压裂增产方法。

为了解决上述问题，本发明包括如下步骤：

a、钻凿竖向井道，并用套管进行固井；

b、在不同平层向不同径向方向钻凿若干细支径向井道；

c、依次向每个细支径向井道内进行压裂工艺，并采用连续油管排采。

作为优化，本发明在上述步骤c中，在前置压裂液中加入粉陶粒，沿细支径向井道的长度方向间隔进行前置压裂液压裂。

作为优化，本发明在上述步骤c中，在前置压裂液加入粉陶粒之前，前置压裂液中采用超临界状态的二氧化碳作为前置填充剂。

作为优化，本发明在在上述步骤c中：所述的前置压裂液中加入有起泡剂，并填充有氮气作为起泡气体。

作为优化，本发明所述的套管尺寸为5英寸或5.5英寸，套管的耐压级别不小于15000psi。

作为优化，本发明在上述步骤b中，所述的细支径向井道钻凿有四条，且相邻细支径向井道的夹角为90°。

作为优化，本发明在不同平层之间通过桥塞进行封层，且施工顺序由下向上。

本发明的有益效果是：本发明通过钻凿定向的细支径向井道，能够避免传统压裂方式产生的压裂缝隙的方向随机性，促进对定向地块的开采，既提高了施工效率，还提高了开采量。在压裂的前置液中采用超临界状态的二氧化碳既能够快速渗透到微小的孔隙中，对其中的页岩气进行置换，且二氧化碳作为酸性气体对页岩层进行腐蚀，促进相邻孔隙之间的连通，还能够促进孔隙的发育，然后在加入的粉陶粒能够封堵微小孔隙，减少压裂液的流失，促进大孔隙的发育。本发明的增产方法增加了页岩层的渗透率，促进了页岩气的产量。

附图说明

图1为竖向井道的纵向剖视示意图；

图2为竖向井道的横向剖视示意图；

图3为粉陶粒的支撑示意图。

其中：1、竖向井道，2、套管，3、页岩层，4、细支径向井道，5、粉陶柱。

具体实施方式

如图1-3所示，本实施例涉及一种页岩气定向压裂增产方法，包括如下步骤：

a、钻凿竖向井道1，并用套管2进行固井；钻凿井道采用常规技术进行钻凿，钻凿深度不宜超过3500米，深度大于3500米后，因地热问题不再适用与此开采方法。在用套管2固井时，优选采用5英寸或5.5英寸套管进行固井，并且套管2的耐压等级参数应不小于15000psi，采用高耐压套管。

b、在不同平层向不同径向方向钻凿若干细支径向井道4；根据地层探测结果，向预设方向采用径向井道钻井装置在套管2上钻孔后，并向页岩层3内钻凿一定的深度，形成细支径向井道4，在其中一个具体实施例方式中，细支径向井道4的参数为井道直径为25mm，深度为400m。若页岩层3内的探测结果藏气相对均匀，出于对成本以及开采效果的考虑，优选的可以在每层平层上钻凿四条细支径向井道4，且相邻细支径向井道4的夹角为90°。

c、依次向每个细支径向井道4内进行压裂工艺，并采用连续油管排采。进行压裂工艺中，先冲入前置压裂液，前置压裂液采用超临界状态的二氧化碳作为前置填充剂，超临界状态的二氧化碳的相体状态介于气相与液相之间，其具有优于液体的扩散能力，且粘度和表面张力较低，这些特性能够让超临界状态的二氧化碳能够快速渗入到页岩层中的微孔隙中，对微孔隙内的页岩气进行置换。且二氧化碳为酸性气体，其溶解性较高，在溶于前置液中后，形成的酸性液体能够对页岩层的孔隙进行腐蚀，既能够促进相邻孔隙之间的连通，还能够促进微孔隙变大，促进页岩层3的渗透率。

然后在前置压裂液中加入粉陶粒作为填充物，粉陶粒的粒径较小，能够随前置液进入页岩层3内，对页岩层3内的小孔隙进行填堵，并在随前置液流动的过程中，对大孔隙的侧壁进行打磨，促进大孔隙的发育，促进页岩层的渗透率。如图3所示，在细支径向井道4的长度方向上间隔采用含有粉陶粒的前置压裂液进行前置压裂，使其间隔形成粉陶柱5作为支撑，提高采气成功率。

采用套管大排量体积压裂，压裂液中加入有起泡剂，并加入氮气作为气泡气体，增加压裂液的粘度，提高压裂液的携砂性能，便于携带粉陶，在携砂流动的过程中，既能够促进砂粒对孔隙的打磨，将砂粒携带走后促进孔隙之间的连通性，有助于促进压裂液的流动性，同时产生的泡沫也具有封堵小缝隙的作用。最后采用连续油管进行排采页岩气。

由下至上间隔对每个平层之间循环上述步骤进行开采页岩气，正在开采层与已开采层之间通过桥塞进行分层。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种页岩气定向压裂增产方法，本发明包括如下步骤：a、钻凿竖向井道，并用套管进行固井；b、在不同平层向不同径向方向钻凿若干细支径向井道；c、依次向每个细支径向井道内进行压裂工艺，并采用连续油管排采。本发明通过钻凿定向的细支径向井道，能够避免传统压裂方式产生的压裂缝隙的方向随机性，促进对定向地块的开采，既提高了施工效率，还提高了开采量。在压裂的前置液中采用超临界状态的二氧化碳既能够快速渗透到微小的孔隙中，对其中的页岩气进行置换，且二氧化碳作为酸性气体对页岩层进行腐蚀，促进相邻孔隙之间的连通，还能够促进孔隙的发育，然后在加入的粉陶粒能够封堵微小孔隙，减少压裂液的流失，促进大孔隙的发育。

技术研发人员：李东元;罗平亚;付万春;赵红蕾;游艳平
受保护的技术使用者：西南石油大学;山东科瑞油田服务集团股份有限公司
技术研发日：2018.11.20
技术公布日：2019.03.12