致密油藏水平井压裂方法与流程

1.本发明涉及油气田开发中的采油技术领域，尤其涉及一种致密油藏水平井压裂方法。


背景技术：

2.压裂是利用水力作用使油层形成裂缝的一种方法，其目的是为了提高油气采收率。
3.现有技术中，压裂方法基于液体传压的原理，在地面采用高压大排量的泵，将具有一定粘度的压裂液，以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋出高压，当井底压力大于井壁附近的应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层形成具有一定几何尺寸和高导流能力的裂缝，达到提高油井产量的目的。
4.但是，此种压裂方法应用于致密油储层压裂改造后，存在压降快、措施有效期短、累计增油量少、采出程度低的缺陷。


技术实现要素：

5.本发明提供一种致密油藏水平井压裂方法，以解决现有技术中压裂改造后压降快、采油操作时间短、采油量少的技术问题。
6.本发明提供一种致密油藏水平井压裂方法，包括：
7.向井内注入液氮。
8.向井内注入前置压裂液。
9.向井内交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液；或者，向井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后再向井内连续注入含支撑剂的多效胍胶压裂液。
10.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述向井内注入液氮的步骤，包括：通过泵车以0.2-0.7m3/min的排量向所述井内注入10-20m3的液氮。
11.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，向所述井内交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液；或者，先向所述井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液，再向所述井内多次注入含支撑剂的多效胍胶压裂液的步骤之后，还包括：向所述井内注入顶替液，以将处于井内的所述前置压裂液、所述含支撑剂的多效滑溜水压裂液以及所述含支撑剂的多效胍胶压裂液全部压入水平井的裂缝中。
12.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，向所述井内注入顶替液的步骤之后，还包括：关闭井口阀门进行闷井，待井内压力稳定后实施放喷返排。
13.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述前置压裂液占总液量的1/3-1/2，其中，总液量等于所述前置压裂液、所述液氮、所述含支撑剂的多效滑溜水压裂液、所述含支撑剂的多效胍胶压裂液、所述顶替液的质量之和。
14.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述前置压裂液为多效滑溜水压裂液，所述多效滑溜水压裂液包括如下重量份的组分：减阻剂0.05-0.1份、非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚0.4-0.6份、阴离子型脂肪醇磺酸盐0.8-1.0份、其余为水。
15.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述多效胍胶压裂液包括如下重量份的组分：稠化剂0.2份、黏土稳定剂0.5-1.0份、杀菌剂0.05份、非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚0.04-0.06份、阴离子型脂肪醇磺酸盐0.08-0.1份、助排剂0.3重量份、交联剂0.25-0.35份、其余的为水和碱性ph调理剂。
16.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述支撑剂：所述多效滑溜水压裂液＝1:40-1:20；所述支撑剂：所述多效胍胶压裂液＝1:40-1:20。
17.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述支撑剂为70-140目的石英砂和40-70目石英砂的混合物。
18.如上所述的致密油藏水平井压裂方法，其中，所述70-140目的石英砂占支撑剂总量的60％-80％；所述40-70目石英砂占支撑剂总量的20％-40％。
19.本发明提供一种致密油藏水平井压裂方法，包括：向井内注入液氮；向井内注入前置压裂液之后再交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液；或者，向井内交替注入前置压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后再注入含支撑剂的多效胍胶压裂液等步骤。本发明通过向井内注入液氮，利用液氮进入储层后因压力变小、温度升高而气化，致使液氮的体积膨胀，进而可快速补充致密储层的能量，避免压裂改造后压降快、措施有效期较短的问题；另外，多效滑溜水压裂液和多效胍胶压裂液中均含有表面活性剂，可以改善储层多孔介质的界面性能，从而大幅度减小原油在岩石界面的吸附能，使油膜能够剥离下来，且使剥离油膜及油滴在多孔介质的运移阻力变小，提高压后增油量。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
21.图1是本发明提供的致密油藏水平井压裂方法的一种实施例的流程示意图；
22.图2是本发明提供的致密油藏水平井压裂方法的另一种实施例的流程示意图。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而仅仅表示本发明的选定实施方式。
24.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.图1是本发明提供的致密油藏水平井压裂方法的一种实施例的流程示意图；图2是本发明提供的致密油藏水平井压裂方法的另一种实施例的流程示意图。
26.请参考图1、图2所示，本发明实施例提供了一种致密油藏水平井压裂方法，包括：
27.s101：向井内注入液氮。
28.s102：向井内注入前置压裂液。
29.s103：交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液；或者，向井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后再多次注入含支撑剂的多效胍胶压裂液。
30.具体的，致密油藏水平井压裂方法可以用于油气田开发中的采油技术领域，其中，在井内注入前置压裂液步骤之后可以有两种实施方案，一是：向井内交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液；二是，首先向井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后，再向井内注入含支撑剂的多效胍胶压裂液。
31.以向井内交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液为例，对本实施例进行说明。
32.在向储层实施致密油藏水平井压裂方法之前，需要根据现场施工情况来准备压裂设备并对压裂设备进行调试，其中，压裂设备可以包括泵车、仪表车、混砂车以及砂罐等。
33.待压裂设备准备完善之后，首先向井内注入一定量的液氮，而注入液氮的量可以根据该井的预计采液量来确定，通过注入液氮可以补充致密储层能量，避免压裂改造后的压降快、措施有效期短的问题。
34.然后向井内注入前置压裂液之后再向井内交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液，其中，前置压裂液的目的在于，压开水平井目的储层，使得储层中形成裂缝，而含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液的加入是为了固定上述的裂缝，避免压裂完成后裂缝闭合，导致压裂措施无效。另外，对于含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液的交替次数可以根据设计总液量和加砂强度的具体情况进行选择，优选地，交替次数为七次。
35.可以理解地，为了便于液氮、前置压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液以及含支撑剂的多效胍胶压裂液顺利注入井内，可以将套管下放至水平井内的预定位置处，通过套管向井内注入上述的物质，以保证施工的顺利性。
36.本发明实施例提供一种致密油藏水平井压裂方法，包括：向井内注入液氮；向井内注入前置压裂液；再交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液，或者，向井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后再多次注入含支撑剂的多效胍胶压裂液等步骤。本发明通过向井内注入液氮，利用液氮进入储层后因压力变小气化，进而可快速补充致密储层的能量，避免压裂改造后压降快、措施有效期较短的问题；另外，多效滑溜水压裂液和多效胍胶压裂液中均含有多效表面活性剂，可以改善储层多孔介质的界面性能，从而大幅度减小原油在岩石界面的吸附能，使油膜能够剥离下来，且使剥离油膜及油滴在多孔介质的运移阻力变小，提高压后增油量。
37.作为一种可实施的方式，s101还可以根据如下的方式实现：
38.根据水平井的采液量，通过泵车以0.2-0.7m3/min的排量向井内注入10-20m3的液氮。在本实施例中，通过控制液氮的加入速度及加入量来使得井内具有足够的氮气，增加井内的压强避免出现压裂完成后压降快、措施有效期较短的问题，优选地，通过泵车以0.5m3/min的排量向井内注入15m3的液氮。
39.作为s103步骤一种可选的实施方式，向井内注入前置压裂液之后再交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液。
40.具体地，首先通过向井内注入前置压裂液将储层中压出裂缝，通过压裂造新裂缝增加泄油面积；然后通过交替注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液，最大程度将裂缝进行固定，增加采出率。
41.进一步地，在s103之后，还可以包括：向井内注入顶替液，以将处于井内的前置压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液以及含支撑剂的多效胍胶压裂液全部压入水平井的裂缝中，记为s104。
42.具体地，顶替液的注入可以将前置压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液全部顶替到裂缝中，避免井筒内出现砂堵。
43.作为顶替液的一个优选地实施方式，顶替液为滑溜水，其中，顶替液的加入量占井内的井筒容积的1-1.2倍。
44.具体地，采用滑溜水作为顶替液，既可以将前置压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效胍胶压裂液全部顶替到裂缝中，避免井筒内出现砂堵。至于，顶替液的加入量可以占井内的井筒容积的1-1.2倍，优选地，顶替液的加入量可以占井内的井筒容积的1.1倍。
45.进一步地，向井内注入顶替液之后，还包括：关闭井口阀门进行闷井，待井内压力稳定后实施放喷返排，记为s105。
46.具体地，压裂施工完成后停泵，关闭井口阀门，采用压后闷井，使得压力充分扩散。当井口压力经过预设时间内下降小于0.01mpa后实施放喷返排，其中预设时间可以根据实际施工来进行限制，比如预设时间为3-5天。
47.本实施例通过压裂后关井闷井，使注入的多效滑溜水压裂液和多效胍胶压裂液与储层岩石表面充分作用，与储层原油充分置换，从而达到进一步提高采收率的作用。另外，多效滑溜水压裂液和多效胍胶压裂液中的多效表面活性剂，可以防致密孔隙及微裂缝水锁，还可降低油水乳化率，提高储层原油的流动性。再者，多效表面活性剂还可将储层岩心润湿性由中性弱亲油性改变为中性弱亲水性，使压裂后岩心渗透率恢复率达96％。
48.作为前置压裂液注入量的一个优选地的实施例，前置压裂液占总液量的1/3-1/2，其中，总液量等于前置压裂液、液氮、含支撑剂的多效滑溜水压裂液、含支撑剂的多效胍胶压裂液、顶替液的质量之和。
49.具体地，前置压裂液的加入量可以根据注入井内的压裂液的总量来进行设计，而压裂液的总量是根据储层改造体积和裂缝的长度通过数值模拟软件进行计算得到，比如，在实际生产操作中，水平井段的长度越长，所使用的总液量也越大，反之亦然。优选地，前置压裂液的加入量占总液量的1/2。
50.进一步地，前置压裂液为多效滑溜水压裂液，多效滑溜水压裂液包括如下重量份的组分：减阻剂0.05-0.1份、非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚0.4-0.6份、阴离子型脂肪醇磺酸盐0.8-1.0份、其余为水。
51.具体地，多效滑溜水压裂液作为低粘液体，可以大排量、大规模泵注，能够快速压开致密储层已形成裂缝，可提高致密储层的泄油体积，其中，多效滑溜水中各组分的含量以重量份计，代表的是各组分之间的比例，至于总的重量份为多少，可以为100份也可以为10
份，本实施例在此不做具体地限定。本实施例通过非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚、阴离子型脂肪醇磺酸盐的加入可以改善储层多孔介质的界面性能，从而大幅度减小原油在岩石界面的吸附能，使得油膜能过更好的剥离下来，且使剥离油膜及油滴在多孔介质的运移阻力变小，增加原油的流动性及采收率。
52.进一步地，多效胍胶压裂液包括如下重量份的组分：稠化剂0.2份、黏土稳定剂0.5-1.0份、杀菌剂0.05份、非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚0.04-0.06份、阴离子型脂肪醇磺酸盐0.08-0.1份、助排剂0.3重量份、交联剂0.25-0.35份、其余的为水和碱性ph调理剂；支撑剂：多效滑溜水压裂液＝1:40-1:20；支撑剂：多效胍胶压裂液＝1:40-1:20。
53.具体地，多效胍胶压裂液作为高粘液体，可以很好的携砂进入致密储层，防止压裂后裂缝闭合，以提高储层的渗透率、增加导流能力，其中，多效滑溜水中各组分的含量以重量份计，代表的是各组分之间的比例，至于总的重量份为多少，可以为100份也可以为10份，本实施例在此不做具体地限定。
54.另外，在本实施例中采用的黏土稳定剂可以为氯化钾；助排剂可以为氟碳类表面活性剂；碱性ph调理剂可以为碳酸钠，用于调节多效胍胶压裂液的ph值，使得ph值位于8-11之间，至于碱性ph调理剂的用量可以根据井深来确定，井越深，ph值相应调高一些，井浅ph值相应调低一些，例如：井深1500～2000m，ph值调节至8～9，井深2000～3000m，ph值调节至9～10，井深3000～4000m，ph值调节至10～11。
55.进一步地，支撑剂：多效滑溜水压裂液＝1:40-1:20；支撑剂：多效胍胶压裂液＝1:40-1:20；且支撑剂为70-140目的石英砂和40-70目石英砂的混合物。
56.具体地，支撑剂用于提高裂缝导流能力并延长裂缝的支撑时间，其中，支撑剂与多效滑溜水压裂液、支撑剂与多效胍胶压裂液的比例，可以根据水平井段的长度和设计要求的裂缝规模对支撑剂的加入量进行调整，比如：水平井段长、裂缝规模较大的，可以适量的增加支撑剂的加入量，反之亦然。优选地，在实际压裂过程中，支撑剂：多效滑溜水压裂液的比例以及支撑剂：多效胍胶压裂液的比例均按1:20来准备。
57.另外，支撑剂可以为70-140目的石英砂和40-70目石英砂的混合物，其中，70-140目的石英砂可以占支撑剂的60％-80％，其目的在于，首先利用70-140目的石英砂支撑剂进行支撑细裂缝系统，在通过40-70目石英砂支撑剂进行尾追，以提高裂缝导流能力并延长裂缝的支撑时间。
58.示例地，上述方法实施例的具体操作步骤如下：
59.步骤1：检查压裂施工各个环节符合质量安全规定后，按现场指挥指令开始正式施工。
60.步骤2：地面设备试压。泵车试压90mpa，稳压5min，压降小于标准规定，地面各个环节工作正常为合格；其中，施工限压60-85mpa，当压力距离限压3-10mpa时，采取措施防止压力超过限压。
61.步骤3：向井内注入前置液氮，以0.5m3/min的泵注排量注入液氮10-20m3。
62.步骤4：进行第二段前置压裂施工。以8-10m3/min的泵注排量注入多效滑溜水压裂液200-600m3。
63.步骤5：进行第二段次压裂施工。以8-14m3/min的泵注排量注入含3％支撑剂的多效滑溜水压裂液20-30m3。
64.步骤6：进行第三段次压裂施工。以8-14m3/min的泵注排量注入含3％支撑剂的多效胍胶压裂液40-50m3。
65.步骤7：根据压裂液量和支撑剂的量重复步骤五、步骤六3-7次，直至按设计备用的压裂液和支撑剂用完。
66.步骤9：注入滑溜水顶替液20-60m3，顶替液量按井筒容积的1-1.2倍准备。
67.步骤10：压裂施工完成停泵，关闭井口阀门，采用压后闷井方式，使压力充分扩散。
68.步骤11：拆掉施工管线，倒好阀门，当井口压力(压降小于0.01mpa)稳定后实施放喷返排。
69.以下采用具体实施方式对上述方法进行详细说明：
70.步骤1：检查压裂施工各个环节符合质量安全规定后，按现场指挥指令开始正式施工。
71.步骤2:地面设备试压。泵车试压90mpa，稳压5min，压降小于标准规定，地面各个环节工作正常为合格。
72.步骤3：以0.5-1m3/min的泵注排量注入液氮20m3。
73.步骤4：进行第一段次压裂施工。以8-12m3/min的泵注排量注入多效滑溜水压裂液600m3。
74.步骤5：进行第二段次压裂施工。以8-12m3/min的泵注排量注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液30m3。
75.步骤6：进行第三段次压裂施工。以8-12m3/min的泵注排量注入含支撑剂的多效胍胶压裂液50m3。
76.步骤7：表1是压裂泵注程序(一)，表1对是致密油藏水平井压裂方法中所用的液氮、前置压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液、含支撑剂的多效胍胶压裂以及顶替液的加入量及加入顺序进行限定。按表1中压裂泵注程序(一)所列程序重复步骤5和步骤6，交替7次注入含支撑剂多效滑溜水和含支撑剂的多效胍胶压裂液。
77.步骤8：以8-12m3/min的泵注排量注入40m3滑溜水顶替液后停泵。
78.表1压裂泵注程序(一)
[0079][0080][0081]
步骤9：压裂施工完成停泵，关闭井口阀门，采用压后闷井方式，使压力充分扩散。
[0082]
步骤10：拆掉施工管线，倒好阀门，当井口压力稳定后实施放喷返排。
[0083]
作为s103的另一个实施方式，具体地工艺流程请参考图2，具体地技术方案：向井内注入前置压裂液，然后向井内交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液之后，再注入含支撑剂的多效胍胶压裂液。其余的步骤与上述实施例相同，具体地请参考上述实施例的内容。
[0084]
具体地，本实施例通过先向井内注入前置压裂液后，再交替注入多效滑溜水压裂液和含支撑剂的多效滑溜水压裂液，以便能快速地压开储层以形成裂缝，并且在此过程中多效滑溜水压裂液中携带的支撑剂可以起到支撑作用避免在压开储层过程裂缝闭合，增大压裂过程的难度；最后再向井内注入含支撑剂多效胍胶压裂液，进一步起到固定裂缝的功能。
[0085]
以下采用具体实施方式对上述方法进行详细说明：
[0086]
步骤1：检查压裂施工各个环节符合质量安全规定后，按现场指挥指令开始正式施工。
[0087]
步骤2:地面设备试压。泵车试压70mpa，稳压5min，压降小于标准规定，地面个环节工作正常为合格。
[0088]
步骤3：以0.5-1m3/min的泵注排量注入液氮20m3。
[0089]
步骤4：进行第一段次压裂施工。以8-12m3/min的泵注排量注入多效滑溜水压裂液580m3。
[0090]
步骤5：进行第二段次压裂施工。按表2中压裂泵注程序(二)所列程序,以8-12m3/min的泵注排量注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液10m3。
[0091]
步骤6：进行第三段次压裂施工。以8-12m3/min的泵注排量注入多效滑溜水压裂液30m3。
[0092]
步骤7：表2是压裂泵注程序(二)，表2对是致密油藏水平井压裂方法中所用的液氮、多效滑溜水压裂液、含支撑剂的多效滑溜水压裂液以及顶替液的加入量及加入顺序进行限定。按表2中压裂泵注程序(二)所列程序重复步骤5和步骤6，交替5次注入含支撑剂的多效滑溜水压裂液和多效滑溜水压裂液。
[0093]
步骤8：按表2中压裂泵注程序(二)以8-12m3/min的泵注排量注入7段含不同支撑剂比例的多效胍胶压裂液20-80m3。
[0094]
步骤9：以8-12m3/min的泵注排量注入40m3滑溜水顶替液后停泵。
[0095]
表2压裂泵注程序(二)
[0096][0097][0098]
步骤10：压裂施工完成停泵，关闭井口阀门，采用压后闷井方式，使压力充分扩散。
[0099]
步骤11：拆掉施工管线，倒好阀门，当井口压力(压降小于0.01mpa)稳定后实施放喷返排。
[0100]
在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0101]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。