一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法以及应用，其包括以下步骤：步骤A：采用模拟软件确定目标裂缝参数；步骤B：采用模拟软件优化前置压裂液的注入参数；步骤C：根据步骤A确定的目标裂缝参数，采用模拟软件确定需覆盖目标裂缝的面积；步骤D：根据需覆盖目标裂缝的面积以及目标裂缝闭合时的宽度确定屏蔽暂堵剂的用量；步骤E：根据步骤B中确定的前置压裂液的注入参数和步骤D中确定的屏蔽暂堵剂的用量，采用模拟软件确定压裂液基液的用量。所述方法可以有效的提高屏蔽暂堵剂在裂缝内的分散程度，形成更加分散的未溶蚀岩石支撑剂体，分散高压下的应力集中现象，保持酸蚀裂缝在高压下的长期稳定性，从而增加单井生产的有效期。期。

【技术实现步骤摘要】
一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法及其应用


[0001]本专利技术属于油田开采领域，具体涉及一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前，深层或超深层碳酸盐岩酸压中的关键技术是如何形成高导流能力的酸蚀裂缝，只要导流能力问题解决了，则深穿透问题就会迎刃而解。因为，如果导流能力丧失了，则再长的酸蚀裂缝也会随之失效，尤其当导流能力的失效发生在近井地带时更是如此。如导流能力在裂缝靠近端部位置失效，或者在中部某个位置失效，则有效的酸蚀缝长也会相应大幅度降低。
[0003]碳酸盐岩如何提高酸蚀导流能力是个世界性难题，尤其当有效闭合应力超过6000Psi(41.3MPa)时，导流能力能维持180天以上都相当困难。为此，目前关于提高酸压裂缝导流能力的技术主要是采用高黏度的地面交联酸或胶凝酸及乳化酸等，以及工艺上采取变黏度酸液交替注入或高黏度压裂液与低黏度酸液交替注入等技术，虽然取得了一些成效，但酸压有效期能维持在360天以上已实属不易。究其原因，上述酸压技术包括各种高黏度酸液及交替注入技术，从本质上而言都是点蚀模式，形成的酸蚀裂缝面在高闭合应力作用下，支撑强度较低，会发生裂缝大面积坍塌现象。
[0004]因此，目前已研究提出了一种能形成局部面支撑模式的新型酸压技术，即自支撑酸压技术。所谓自支撑酸压技术就是指在裂缝面上有不同面积的酸液屏蔽材料，可以在裂缝表面不同的部位覆盖，阻止酸液对其覆盖的裂缝面的岩石的酸溶蚀效应，后期大量的注酸后，主要在上述裂缝面上被屏蔽的岩石外部进行酸蚀作用，最终的裂缝导流能力是靠上述酸蚀裂缝的导流能力，而支撑整个裂缝面的，正是上述被屏蔽掉的岩石面积。这些岩石面积在整个裂缝内接近均匀分布，且总的支撑面积足以克服既定的闭合应力作用。显然地，上述被屏蔽的裂缝面积和有个临界值，低于此临界值，裂缝仍会坍塌而使导流能力快速降低，高于此临界值，则裂缝导流能力也会降低，只有一个临界值是确保整体裂缝的导流能力最大。该技术中，核心技术是如何控制上述屏蔽材料在裂缝中的分布。以往技术中只是简单地采取交替注入的方式，一来屏蔽暂堵剂的用量过大，造成不必要的成本增加，二来因注入时的裂缝宽度相对较大，顶替液在裂缝中对屏蔽暂堵剂难以呈整体活塞式推进，换言之，暂堵剂可能在大部分裂缝面积上分布，这就失去了屏蔽的真正意义。因此，需要研究提出一种新的屏蔽暂堵剂在裂缝中有效分布的控制技术，以解决上述局限性。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法，所述方通过计算屏蔽暂堵剂在裂缝的动态分布特征，通过优化屏蔽暂堵剂的用量、注入速度及裂缝闭合时间，促使屏蔽暂堵剂分散在人工裂缝壁面，并且粘附在裂缝壁面上的厚度更大，从而提高裂缝面未溶蚀岩石的抗压性，有效的增加单井的生产期限法。
[0006]本专利技术的技术思路:
[0007]1)合理优化前置压裂液量，进而控制液体屏蔽暂堵剂的滤失量和成本。必须首先由一定黏度的前置压裂液造缝，为了提高造缝效率，利用造缝前期裂缝扩展速度快的有利条件，当裂缝长度达到最终长度的70％之后，压裂液的造缝效率明显降低，此时，压裂液的体积一般占前置液总体积的20-30％。
[0008]此外，前置液的黏度要适中，黏度太大的话，滤失太慢，会大幅度增加裂缝的闭合时间。反之，如黏度太小，造缝效率太低。可由成熟的裂缝扩展模拟软件优化获得最优的前置压裂液黏度及体积等参数。由于有前置压裂液滤失带的影响，后续注入的屏蔽暂堵剂的滤失就相对较小，因此可大幅度降低昂贵的屏蔽暂堵剂的用量。
[0009]2)对于屏蔽暂堵剂的注入时机问题。应等裂缝闭合后再注入，即进行屏蔽暂堵剂的闭合注入。裂缝闭合后的裂缝宽度相对较低，因此，用很少的屏蔽暂堵剂体积即可注满整个裂缝面。如缝长按120m，缝高按40m，缝宽按0.2mm计算，考虑到顶替液的隔离需要，假设顶替液与屏蔽暂堵剂的体积比为1:1，则计算的屏蔽暂堵剂的体积为0.96m3。即使考虑到屏蔽暂堵剂的滤失深度要适当深入岩石滤失带一定厚度，以增加其在岩石表面的附着力，则再增加1倍，则注入的屏蔽暂堵剂体积也不到2m3。
[0010]此外，裂缝闭合后或接近闭合前，顶替液易于活塞式将屏蔽暂堵剂向前推进，也便于屏蔽暂堵剂的在裂缝中的分布形态控制。更利于降低屏蔽暂堵剂的体积及成本。
[0011]同时，屏蔽暂堵剂应在裂缝壁面有一定的滤失厚度，如0.1mm或更厚，否则，因已有前置液滤失带了，会阻止后续屏蔽暂堵剂沿裂缝壁面的附着，也不利于其在裂缝壁面的附着强度，且易被后续的酸液再次冲刷掉。具体的不同液量下的滤失深度剖面(不同缝长处的滤失深度分布)，可基于常用的压裂设计模拟软件获取，可调节压裂液及屏蔽暂堵剂的体积，各处缝长处的两个液体体系注完后的滤失深度差异只要大于0.1mm，就可认为屏蔽暂堵剂在裂缝面上岩石的滤失深度在0.1mm以上。
[0012]基于上述思路，本专利技术第一方面提供一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法，所述包括以下步骤：
[0013]步骤A：采用模拟软件确定目标裂缝参数；
[0014]步骤B：根据步骤A确定的目标裂缝参数，采用模拟软件优化前置压裂液的注入参数；
[0015]步骤C：根据步骤A确定的目标裂缝参数，采用模拟软件确定需覆盖目标裂缝的面积；
[0016]步骤D：根据步骤C中确定的屏需覆盖目标裂缝的面积以及目标裂缝闭合时的宽度确定屏蔽暂堵剂的用量；
[0017]步骤E：根据步骤B中确定的前置压裂液的注入参数和步骤D中确定的屏蔽暂堵剂的用量，采用模拟软件确定压裂液基液的用量，以使得屏蔽暂堵剂的滤失深度大于或等于0.1mm。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还包括在步骤A之前对关键储层参数进行评价。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述关键储层参数包括矿物组分、物性、岩石力学、三向地应力及上下隔层最小水平主应力和天然裂缝特征。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述关键储层参数可综合采取测井、录井、测试及导
眼井目的层及上下隔层岩心在室内模拟三轴应力及温度等条件下测试分析等手段获得。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，步骤A中，根据关键储层参数和目标油气产量，采用模拟软件确定目标裂缝参数。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述目标裂缝参数包括缝长、缝宽和缝高。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，步骤B中，所述前置压裂液的注入参数包括前置压裂液的体积、前置压裂液的粘度、前置压裂液的排量和前置压裂液的第一滤失深度。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述前置压裂液的粘度为30-40mPa.s，前置液的黏度要适中，黏度太大的话，滤失太慢，会大幅度增加裂缝的闭合时间。反之，如黏度太小，造缝效率太低。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，可采用成熟的裂缝扩展模拟软件优化获得最优的前置压裂液黏度及体积等参数。
[0026]本专利技术中通过合理优化前置压裂液注入参数，进而控制液体屏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽暂堵剂的注入控制方法，包括以下步骤：步骤A：采用模拟软件确定目标裂缝参数；步骤B：根据步骤A确定的目标裂缝参数，采用模拟软件优化前置压裂液的注入参数；步骤C：根据步骤A确定的目标裂缝参数，采用模拟软件确定需覆盖目标裂缝的面积；步骤D：根据步骤C中确定的需覆盖目标裂缝的面积以及目标裂缝闭合时的宽度确定屏蔽暂堵剂的用量；步骤E：根据步骤B中确定的前置压裂液的注入参数以及步骤D确定的屏蔽暂堵剂的用量，采用模拟软件确定压裂液基液的用量，以使得屏蔽暂堵剂的滤失深度大于或等于0.1mm。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤A之前对关键储层参数进行评价，优选地，所述关键储层参数包括矿物组分、物性、岩石力学、三向地应力及上下隔层最小水平主应力和天然裂缝特征。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A中，根据关键储层参数和目标油气产量，采用模拟软件确定目标裂缝参数，优选地，所述目标裂缝参数包括缝长、缝宽和缝高；和/或，步骤B中，所述前置压裂液的注入参数包括前置压裂液的体积、前置压裂液的粘度、前置压裂液的排量和前置压裂液的第一滤失深度；和/或，步骤C中，采用模拟软件，根据目标裂缝在目的层实际有效闭合应力和温度下的导流能力确定所述需覆盖目标裂缝的面积，优选地取导流能力最大时对应的面积为需覆盖目标裂缝的面积，更优选地所述需覆盖目标裂缝的面积为目标裂缝总面积的20-40％；和/或，步骤D中，当目标裂缝的宽度变为0-0.2mm时，即认为目标裂缝闭合；和/或，步骤E中，所述压裂液基液包括用于携带屏蔽暂堵剂的第一压裂液基液和作为顶替液的第二压裂液基液；和/或采用模拟软件，模拟第二滤失深度与前置压裂液的第一滤失深度的差值，当前置压裂液的第一滤失深度和第二滤失深度的差值大于0.1mm时，即可认为屏蔽暂堵剂的滤失深度大于或等于0.1mm，其中第二滤失深度为注入压裂液基液与屏蔽暂堵剂时形成的滤失深度。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述屏蔽暂堵剂成胶前...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，周珺，周林波，贾文峰，李奎为，刘斌彦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：