一种化学封堵固结低渗透储层老裂缝的重复压裂方法与流程

1.本发明属于石油开采技术领域，特别涉及一种化学封堵固结低渗透储层老裂缝的重复压裂方法。


背景技术：

2.我国具有丰富的低渗透油气资源，低渗透油气田的高效开发始终是关系我国石油、天然气工业发展水平的重要组成部分。水力压裂技术作为油气井增产主要措施，具有见效快、增产效果显著、有效期长等特点，已广泛应用在低渗透油气田的开发中，为油气田的高产、稳产做出了重要贡献。通过水力压裂改善了井筒储层附近的渗流条件，有效沟通了油气储集区和改变油气流动方式，提高了油气井产能。
3.我国低渗透油气藏分布广、储量大的客观条件决定了水力压裂作为低渗透油气田增产的首选措施和有效方法，例如鄂尔多斯盆地就为属于典型的低渗、低压、低产储层，油气井无自然产能，必须进行压裂才能投产，水力压裂油气井增产主要措施，水力压裂改造后的油气井，经过一段时间生产后，初次水力压裂形成的裂缝所控制的石油和天然气产能被大部分动用和开采，储层中仍有相当数量的剩余可采储量未动用，通常采收率不足20％，潜力巨大。单纯依靠扩展原有裂缝的传统重复压裂技术无法达到理想动用剩余可采储量，迫切需要封堵老裂缝，开启新裂缝的重复压裂技术。


技术实现要素：

4.针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种化学封堵固结低渗透储层老裂缝的重复压裂方法。
5.本发明的技术方案是：一种化学封堵固结低渗透储层老裂缝的重复压裂方法，包括以下步骤：
6.1)选取待重复压裂储层，测量该储层相关参数；
7.2)计算向储层内注入tscp封堵剂的总量，计算公式为：
8.q＝2n
×h×w×
r；
9.其中，q为封堵剂注入量，单位为m3；n为储层中压裂裂缝的裂缝数量；h为储层中封堵油层的厚度，单位为m；w为储层中压裂裂缝的裂缝宽度，单位为m；r为储层中压裂裂缝的裂缝长，单位为m；
10.3)在地面搅拌罐加入步骤2)计算得到的tscp封堵剂总量，选择固化时间控制在8-24h，地面搅拌罐将tscp封堵剂搅拌均匀后，通过水泥泵车把tscp封堵剂经油管和井筒挤入储层，用清水顶替油管，使全部的tscp封堵剂进入井筒，地面带压关井；
11.4)关井24-48h，待tscp封堵剂发生相变固化，实现对储层中原压裂裂缝的高强度连续相固结封堵；
12.5)用钻具钻掉井筒中固化tscp封堵剂，通井刮屑，对储层重新射孔；
13.6)按照压裂程序进行压裂施工。
14.进一步地，步骤1)中，选取的待重复压裂储层满足以下条件：渗透率≤2md，剩余可采储量≥50％。
15.进一步地，步骤3)中，选择固化时间控制的方法为：在实验室做出温度与时间固化因子含量之间的关系曲线，根据重复压裂储层的温度，选择对应的时间固化因子含量，用tscp封堵剂在实验室再次开展固化实验，即确定固化时间控制范围。
16.进一步地，所述tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分10-100份、b组分0-30份、c组分5-50份、d组分0-70份、e组分0-1.5份和石英砂0-50份；
17.a组分为双酚a型环氧、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或多种；
18.b组分为聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。
19.c组分为甲醇、乙醇、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的一种或多种。
20.d组分为二乙氨基丙胺、甲醛、苯酚中的一种或多种。
21.e组分为乙二胺、甲醛、对叔丁基苯酚、间苯二胺中的一种或多种。
22.进一步地，所述tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分100份、c组分20-50份、d组分30-70份，制备方法为：取100份的a组分，在a组分中加入20-50份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分x，再向混合组分x中加入30-70份的d组分，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂。
23.进一步地，所述tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分10-20份、b组分20-30份、c组分5-10份、e组分0.8-1.5份，制备方法为：取10-20份的a组分，在a组分中加入20-30份的b组分，搅拌均匀后得到混合组分y，在混合组分y中加入5-10份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分z，在混合组分z中加入0.8-1.5份的e组分，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂。
24.进一步地，所述tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分20份、b组分20份、c组分5-10份、e组分0.8-1.5份。
25.进一步地，所述tscp封堵剂的制备方法为：取20份的a组分，在a组分中加入20份的b组分，搅拌均匀后得到混合组分m，在混合组分m中加入5-10份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分n，在混合组分n中加入0.8-1.5份的e组分，再加入0-50份的石英砂，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
27.1、tscp封堵剂容易注入，该tscp封堵剂不含任何颗粒物质，固化前的粘度：5-100mpa
·
s；
28.2)固结强度好，固结强度＞69mpa；
29.3)tscp封堵剂能够在20-300℃温度范围内固化，且能够按照设定的时间凝固，保证施工安全；
30.4)tscp封堵剂环境耐受力好，tscp封堵剂不溶于水、不溶于油，不受地层水稀释和矿化度影响，能够完整到达封堵储层，固化后的tscp封堵剂耐强酸、强碱，高温下耐h2s、co2腐蚀；
31.5)有效期长，3-5年不降解。
附图说明
32.图1是本发明的实验例一中抗压测试结果折线图；
33.图2是本发明的实验例二中剪切实验结果折线图；
34.图3、4是本发明的实验例三中老化后常规环氧树脂堵剂和tscp封堵剂实物图。
具体实施方式
35.下面结合附图1-4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
36.实施例1：一种化学封堵固结低渗透储层老裂缝的重复压裂方法，包括以下步骤：
37.1)选取待重复压裂储层，测量该储层相关参数，选取的待重复压裂储层满足以下条件：渗透率≤2md，剩余可采储量≥50％；
38.2)计算向储层内注入tscp封堵剂的总量，计算公式为：
39.q＝2n
×h×w×
r；
40.其中，q为封堵剂注入量，单位为m3；n为储层中压裂裂缝的裂缝数量；h为储层中封堵油层的厚度，单位为m；w为储层中压裂裂缝的裂缝宽度，单位为m；r为储层中压裂裂缝的裂缝长，单位为m；
41.tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分90份、b组分30份、c组分20份、d组分70份、e组分1.5份和石英砂40份；其中，a组分为双酚a型环氧，b组分为聚酯树脂，c组分为甲醇和醋酸丁酯按照1：1混合后得到的混合物，d组分为二乙氨基丙胺，e组分为对叔丁基苯酚；
42.3)在地面搅拌罐加入步骤2)计算得到的tscp封堵剂总量，选择固化时间控制在8-24h，地面搅拌罐将tscp封堵剂搅拌均匀后，通过水泥泵车把tscp封堵剂经油管和井筒挤入储层，用清水顶替油管，使全部的tscp封堵剂进入井筒，地面带压关井；
43.选择固化时间控制的方法为：在实验室做出温度与时间固化因子含量之间的关系曲线，根据重复压裂储层的温度，选择对应的时间固化因子含量，用tscp封堵剂在实验室再次开展固化实验，即确定固化时间控制范围
44.4)关井24-48h，待tscp封堵剂发生相变固化，实现对储层中原压裂裂缝的高强度连续相固结封堵；
45.5)用钻具钻掉井筒中固化tscp封堵剂，通井刮屑，对储层重新射孔；
46.6)按照压裂程序进行压裂施工。
47.实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于，
48.tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分100份、c组分35份、d组分50份，制备方法为：取100份的a组分，在a组分中加入35份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分x，再向混合组分x中加入50份的d组分，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂，其中，a组分为双酚a型环氧和丙烯酸树脂按照2：1混合后得到的混合物，c组分为醋酸丁酯，d组分为二乙氨基丙胺。
49.实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于，
50.tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分20份、b组分30份、c组分8份、e组分1.5份，制备方法为：取20份的a组分，在a组分中加入30份的b组分，搅拌均匀后得到混合组分y，在混合组分y中加入8份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分z，在混合组分z中加入1.5
份的e组分，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂，其中，a组分为多酚型缩水甘油醚环氧树脂，b组分为丙烯酸树脂，c组分为醋酸乙酯，e组分为对叔丁基苯酚和甲醛按照3：1混合后得到的混合物。
51.实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于，
52.tcsp封堵剂由以下重量组分的成分组成：a组分20份、b组分20份、c组分6份、e组分1.3份，制备方法为：取20份的a组分，在a组分中加入20份的b组分，搅拌均匀后得到混合组分m，在混合组分m中加入6份的c组分，搅拌均匀后得到混合组分n，在混合组分n中加入1.3份的e组分，再加入25份的石英砂，搅拌均匀即得到所述tscp封堵剂，其中，a组分为多酚型缩水甘油醚环氧树脂，b组分为聚酰胺树脂，c组分为醋酸乙酯和乙醇按照2：1混合后得到的混合物，e组分为间苯二胺和乙二胺按照1：1混合后得到的混合物。
53.实验例一：tscp封堵剂和水泥固结强度对比实验
54.样品配制：取20份的多酚型缩水甘油醚环氧树脂，在其中加入30份的丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入10份的醋酸乙酯，搅拌均匀后加入1.5份的对叔丁基苯酚和甲醛按照3：1混合后得到的混合物，搅拌均匀备用，即为tscp堵剂；取嘉华g级水泥300g加入到1000ml容量烧杯中，再加入200ml水搅拌均匀备用。
55.模拟实验：取不同粒径的岩石碎块放入模具内，将上述配制好的tscp封堵剂倒入模具中浸没岩石碎块，模拟地层环境，添加一定量的自来水覆盖在药剂之上，密封好之后放入50℃恒温箱中加热48h，待其完全凝固切割制成标准2*5*5cm标准样块；
56.取不同粒径的岩石碎块放入模具内，将上述配制好的水泥倒入模具中浸没岩石碎块，模拟地层环境，添加一定量的自来水覆盖在药剂之上，密封好之后放入50℃恒温箱中加热48h，待其完全凝固切割制成标准2*5*5cm标准样块。
57.抗压测试：取固化好的样块放入夹持器中进行抗压测试，测试结果如图1所示。
58.结论：tscp固结强度高达70mpa，水泥样块固结强度为15mpa。tscp显著优越水泥，并且水不溶，不受水稀释影响，可以在水环境中固化。水泥容易受水稀释影响，固结强度低。
59.实验例二：tscp封堵剂和常规环氧树脂粘接对比实验
60.样品配制：取20份的多酚型缩水甘油醚环氧树脂，在其中加入30份的丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入10份的醋酸乙酯，搅拌均匀后加入1.5份的对叔丁基苯酚和甲醛按照3：1混合后得到的混合物，搅拌均匀备用，即为tscp堵剂；取100份的a组分，在其中加入50份的b组分，搅拌均匀后再向其中加入70份的c组分，搅拌均匀备用，为常规环氧树脂堵剂。
61.模拟实验：取两块5*5*5cm人造岩心块，将其放入5*10.3*5定制模具中，两块岩石块中间形成模拟3mm裂缝，沿着裂缝灌注上述配制的tscp封堵剂，直至其充满裂缝，放置于50℃恒温箱中加热48h；取两块5*5*5cm人造岩心块，将其放入5*10.3*5定制模具中，两块岩石块中间形成模拟3mm裂缝，沿着裂缝灌注上述配制的常规环氧树脂堵剂，直至其充满裂缝，放置于50℃恒温箱中加热48h。
62.对比实验：将步骤2中完全固化的两个样块取出，放入剪切强度夹持器中，进行剪切实验，实验结果如图2所示。
63.结论：tscp具有牢固的粘结强度，标准块剪切强度为50mpa，远远大于环氧树脂的8mpa，从而可以保障压裂过程中不会在原裂缝中开裂。
64.实验例三：tscp封堵剂和常规环氧树脂耐温对比实验
65.样品配制：取20份的多酚型缩水甘油醚环氧树脂，在其中加入30份的丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入10份的醋酸乙酯，搅拌均匀后加入1.5份的对叔丁基苯酚和甲醛按照3：1混合后得到的混合物，搅拌均匀备用，即为tscp堵剂；取100份的a组分，在其中加入50份的b组分，搅拌均匀后再向其中加入70份的c组分，搅拌均匀备用，为常规环氧树脂堵剂。
66.模拟实验：分别取上述配制的50mltscp封堵剂和50ml常规环氧树脂堵剂倒入模具中，再放入50℃恒温箱中加热48h，直至其完全固化；
67.分别将固化的样块称重后放入高温高压老化罐中，再向其中分别加入50ml自来水，模拟地层水环境，密封好之后将两个老化罐放入300℃恒温箱中加热24h；
68.打开高温高压老化罐，取出其中样块观察并且称重，计算损失率。
69.结论：如图3所示，常规环氧树脂堵剂完全变成粉末，质量损失80％；如图4所示，tscp封堵剂坚硬，质量损失仅有5％。tscp可以用于高温井及注蒸汽井重复压裂。
70.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。