精细分层改造方法技术

本发明专利技术涉及一种精细分层改造方法，包括以下步骤：S101：收集待压裂井地质、钻井、测井、录井、固井资料、生产情况，计算岩石力学参数，确定完井方式及射孔方案；S102：设计压裂方案，确定压裂裂缝条数及参数优化；参数优化包括以地应力连续剖面解释为基础的加砂规模优化、以获得预期裂缝支撑为目标的施工参数优化和以测试压裂为基础的压裂优化控制；S103：施工过程中，确保压裂液性能、调整主压裂泵序以及提供暂堵剂，最终提高单井产量和控制储量。本发明专利技术提供的精细分层改造方法能够形成复杂的网络裂缝，获得更大的改造体积，进而显著提高了单井产量以及油气采收率；此外，该法操作简单、成本较低，对于油气田的开发具有重要意义。

Fine stratification reconstruction method

The invention relates to a fine hierarchical transformation method, which comprises the following steps: S101: collect fracturing geology, drilling, logging, cementing materials, production conditions, calculation of rock mechanics parameters, determine the completion and perforation scheme; S102: fracturing design, determine the fracture number and parameter optimization; parameter optimization including the earth stress profile interpretation based on sand size optimization, parameter optimization of construction is expected to obtain crack support for target and to test the fracturing based fracturing optimization control; S103: in the process of construction, to ensure the performance of fracturing fluid, fracturing pump and adjust the main sequence to provide temporary plugging agent, and ultimately improve the single well production and control reserves. The fine layering transformation method provided by the invention can form a complex network of cracks, transformation and larger, and greatly improve the production of single well and oil and gas recovery; in addition, the method has simple operation and low cost, has important significance for the development of oil and gas fields.

【技术实现步骤摘要】
精细分层改造方法
本专利技术涉及石油天然气增产
，具体涉及一种精细分层改造方法。
技术介绍
薄互层低渗油气藏通常需要压裂改造后才能经济动用，在薄互层发育的低渗透油气储层开发时，储层多且薄、隔层效果差、非均质性强等原因，最终导致地层滤失严重、缝高难以控制、施工困难等问题。目前，常规水平井分段改造存在诸多不足，主要包括以下四个方面：①人工等距离分段的分段方式缺乏依据，没有考虑地层的非均质性；②根据80％以上的产能来自大约30％的层段的认识，一方面是大约50％以上的液体泵注入了没有产能贡献的地层，另一方面是油气富集的甜点区没有得到充分改造，尤其是油气富集的甜点区分在同一段，仅仅压开一条裂缝，改造强度远远不够；液体压裂效率很低；③根据低渗透油气藏裂缝波及不到的地方，油气很难运移和被动用的原理，目前大部分压裂形成的裂缝大多是传统意义的单一裂缝，裂缝形状单一，横向扩展延伸较少，压裂有效体积较小，动用的油气资源自然就少，产量较低、累计产出量少就成为了必然现象；④密集分段的另一个结果就是大量使用分段工具，很容易造成井下情况复杂，极容易发生遇阻遇卡等作业事故。基于此，为了进一步提高油气采收率，提供一种新型的精细分层改造工艺尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术旨在提供一种精细分层改造方法。本专利技术提供的精细分层改造方法能够形成复杂的网络裂缝，获得更大的改造体积，进而显著提高了单井产量以及油气采收率；此外，该法操作简单、成本较低，其对于油气田的开发具有重要意义。为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种精细分层改造方法，包括以下步骤：S101：收集待压裂井地质、钻井、测井、录井、固井资料、生产情况，优选有改造潜力的目标层段，计算岩石力学参数，并确定完井方式及射孔方案；S102：设计压裂方案，确定压裂裂缝条数及参数优化；其中，参数优化包括以地应力连续剖面解释为基础的加砂规模优化、以获得预期裂缝有效支撑为目标的施工参数优化和以测试压裂为基础的压裂优化控制，具体包括排量和前置液用量优化、闭合压力和裂缝延伸压力的获取、液体滤失系数和效率确定等；此外，压裂方案设计还包括压裂裂缝形态优化、压后返排优化、加砂规模与产能匹配优化、进行多套方案压裂裂缝模拟、优化施工泵注程序、压裂施工作业设计编写以及压前产能预测。S103：在施工过程中，确保压裂液性能、调整主压裂泵序，以及提供暂堵剂，最终提高单井产量和控制储量。具体地，确定完井方案需要综合考虑目的层岩石力学性质、隔层条件、井筒状况、固井质量、施工成本及成功率，决定采用封隔器或暂堵球分层。射孔位置及射孔方式确定，遵循以下基本原则：(1)井径变化较小，避开套管节箍；(2)选择物性较好、电性较好、含气性好的井段射孔；(3)断裂韧性低、闭合应力低、破裂压力低、抗张强度低的层段射孔。对于缝内转向暂堵剂用量，采用下述公式确定：G＝πH(d×△d+△d2)×ρ视×(1+k)/10式中：G：暂堵剂质量，kg；H：射孔段长度，m；d：套管外径，cm；k：嵌入裂缝比例，％；ρ视：暂堵剂视密度，g/cm3；△d：滤饼厚度，cm。在本专利技术的进一步实施方式中，S103中，提供暂堵剂具体包括：控制每次投送暂堵剂的数量、投送方式及每条裂缝的规模和裂缝间距；之后向地层中泵注高强度水溶性和/或油溶性暂堵剂，封堵以往裂缝，迫使流体转向，压开新裂缝；从而使裂缝形态复杂化，进而提高单井产量和控制储量。在本专利技术的进一步实施方式中，暂堵剂适用于60℃～180℃的地层，且承受的压力大于或等于80MPa；暂堵剂溶于水基流体，且渗透率恢复率大于或等于90％；其中，水基流体包括纯水、盐水、酸液、碱液和压裂液中的一种或多种。在本专利技术的进一步实施方式中，暂堵剂的原料组分按重量份计，包括：聚乙烯醇10～15重量份、膨润土5～8份、电气石粉3～6重量份、碳酸钙1～3重量份、动植物纤维3～5重量份、腐植酸钾2～5重量份以及CeO23～5重量份。在本专利技术的进一步实施方式中，暂堵剂的原料组分还包括：氯化铝1～3重量份和二氧化钛1～2重量份。在本专利技术的进一步实施方式中，暂堵剂包括大颗粒暂堵剂和/或粉末状暂堵剂；其中，大颗粒暂堵剂的粒径为5mm～13mm，用于段内暂堵开新缝；粉末状暂堵剂的粒径为0.83mm～3mm，用于缝内暂堵转向。在本专利技术的进一步实施方式中，大颗粒暂堵剂的使用方法包括：施工过程中，向地层中加入大颗粒暂堵剂，以使暂堵剂封堵原裂缝，且迫使裂缝转向。在施工过程中适时地向地层中加入大颗粒暂堵剂，流体遵循向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂封堵原裂缝，在近井地带产生高强度滤饼。后续工作液不能继续向原裂缝流入，迫使压裂液在原裂缝某一相对薄弱处，开启新缝。在应力等值线区域内，新裂缝沿起裂方向继续延伸，当经过应力等值线区后，回到与老裂缝平行的方向。压后暂堵剂完全溶解，原裂缝恢复产能。在本专利技术的进一步实施方式中，粉末状暂堵剂的使用方法包括：在裂缝内投放粉末状暂堵剂，对主裂缝端部形成临时封堵，迫使在裂缝壁面不同位置压开多条支裂缝或微裂缝，形成复杂网络裂缝，从而获得更大的改造体积。在本专利技术的进一步实施方式中，岩石力学参数包括杨氏模量、泊松比、闭合应力、破裂压力、断裂韧性和抗张强度中的一种或多种。第二方面，采用本专利技术提供的方法开采得到的石油天然气。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本专利技术提供的精细分层改造方法能够形成复杂的网络裂缝，获得更大的改造体积，进而显著提高了单井产量以及油气采收率；此外，该法操作简单、成本较低，其对于油气田的开发具有重要意义。(2)本专利技术提供的暂堵剂具有耐温范围广、可承受强、封堵率高，可溶于清水、盐水、酸液、碱液、压裂液等多种水基流体，溶解后对地层伤害小，渗透率恢复率90％以上，且操作简单：大颗粒暂堵剂可在施工间歇于底面高压管汇投送；粉末状暂堵剂在混砂车投送即可。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例中大颗粒暂堵剂的形貌示意图；图2为本专利技术实施例中粉末状暂堵剂的形貌示意图；图3为本专利技术实施例中地应力分析软件主要模块流程图；图4为本专利技术实施例中地应力分析软件分析处理结果图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本专利技术的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。本专利技术提供一种精细分层改造方法，包括以下步骤：S101：收集待压裂井地质、钻井、测井、录井、固井资料、生产情况，优选有改造潜力的目标层段，计算岩石力学参数，并确定完井方式及射孔方案。其中，岩石力学参数包括杨氏模量、泊松比、闭合应力、破裂压力、断裂韧性和抗张强度中的一种或多种。具体地，确定完井方案需要综合考虑目的层岩石力学性质、隔层条件、井筒状况、固井质量、施工成本及成功率，决定采用封隔器或暂堵球分层；如图3和图4所示，图3为地应力分析软件主要模块流程图，图4为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精细分层改造方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：收集待压裂井地质、钻井、测井、录井、固井资料、生产情况，计算岩石力学参数，并确定完井方式及射孔方案；S102：设计压裂方案，确定压裂裂缝条数及参数优化；其中，所述参数优化包括以地应力连续剖面解释为基础的加砂规模优化、以获得预期裂缝支撑为目标的施工参数优化和以测试压裂为基础的压裂优化控制；S103：在施工过程中，确保压裂液性能、调整主压裂泵序，以及提供暂堵剂，最终提高单井产量和控制储量。

【技术特征摘要】
1.一种精细分层改造方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：收集待压裂井地质、钻井、测井、录井、固井资料、生产情况，计算岩石力学参数，并确定完井方式及射孔方案；S102：设计压裂方案，确定压裂裂缝条数及参数优化；其中，所述参数优化包括以地应力连续剖面解释为基础的加砂规模优化、以获得预期裂缝支撑为目标的施工参数优化和以测试压裂为基础的压裂优化控制；S103：在施工过程中，确保压裂液性能、调整主压裂泵序，以及提供暂堵剂，最终提高单井产量和控制储量。2.根据权利要求1所述的精细分层改造方法，其特征在于：所述S103中，所述提供暂堵剂具体包括：控制每次投送暂堵剂的数量、投送方式及每条裂缝的规模和裂缝间距；之后向地层中泵注高强度水溶性和/或油溶性暂堵剂，封堵以往裂缝，迫使流体转向，压开新裂缝。3.根据权利要求2所述的精细分层改造方法，其特征在于：所述暂堵剂适用于60℃～180℃的地层，且承受的压力大于或等于80MPa；所述暂堵剂溶于水基流体，且渗透率恢复率大于或等于90％；其中，所述水基流体包括纯水、盐水、酸液、碱液和压裂液中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的精细分层改造方法，其特征在于：所述暂堵剂的原料组分按重量份计，包括：聚乙烯醇10～15重量份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，
申请(专利权)人：大庆中联信实石油科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23