一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法及其应用，所述方法结合控缝高压裂、底部封堵和支撑剂组合等工艺，采用一种新型温敏性压裂液，既能够充分压开各个储层又能控制裂缝向下延伸，同时能够优化裂缝剖面，使得裂缝近井筒位置和裂缝前端的缝高剖面近乎相同，扩大裂缝泄气面积；采用不同密度支撑剂组合和不同黏度压裂液组合实现裂缝底部有效封堵的基础上，提高支撑剂有效铺置，提高裂缝导流能力，实现多层砂岩底水气藏的控水增产目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法及其应用


[0001]本专利技术涉及致密砂岩底水气藏压裂改造
，更具体地涉及一种适用于致密砂岩的多层底水气藏加砂的新方法。

技术介绍

[0002]目前，多层砂岩底水气藏在国内有大面积分布，如鄂尔多斯盆地的杭锦旗气藏，此类气藏压裂存在的主要难点有：
[0003](1)对于多层砂岩来说，纵向上难以一次性有效压开多层，即使压开了，因泥岩隔层应力相对较大且黏土膨胀，使得隔层造缝宽度窄，支撑剂大部分分布在水平井筒穿行的小层内，而难以有效运移及铺置于其它水平井筒未穿行的小层内，尤其是水平井筒穿行小层上部的储层，由于支撑剂的重力阻滞效应，支撑剂更难以运移及铺置在有效储层内；
[0004](2)对于底部水层来说，即使在纵向上整个裂缝都没有沟通底部的水层，但由于近井筒处流动压力最小，即流动压差最大，因渗流作用，靠近井筒的裂缝处最易发生水脊现象，一旦近井筒水脊现象形成，则产生严重的水锁效应而抑制了整个裂缝区域气的有效产出；
[0005](3)压裂过程中，近井裂缝起裂和延伸时，裂缝的尺寸还相对较小，缝内压力建立速度较快，可促使初始的裂缝高度快速延伸。随着大量压裂液注入，裂缝几何尺寸越来越大，此时同样的排量及压裂液黏度，裂缝高度的延伸程度越来越小。尤其是压裂液的滤失作用，远井裂缝高度越来越小，到裂缝端部的缝高可能更有限。最终形成的裂缝高度剖面是楔形的，越往近井裂缝，高度越大。可以说，如果沟通了底部水层的话，近井筒裂缝沟通的可能性最大。这样，与上升水脊形成的渗流机理相叠加，正常压后产水的大幅度增加，导致产气量及稳产周期都大幅度缩短。
[0006]目前文献和专利采取的压裂针对性措施主要是控制压裂液规模和排量，采用油溶性暂堵剂封堵裂缝底部等措施，控水效果不理想。因此，需要研究提出一种新的压裂方法，以解决上述局限性。
[0007]中国专利CN101476452A公开了一种油气井控水压裂增产方法，其采用一种以遇底水自动降粘的冻胶体系为压裂液，以蜡覆砂为部分支撑剂的控水压裂工艺，在压裂施工时，通过稠化剂和交联剂携带石蜡和石英砂混合成的包被支撑剂在地下进行化学降解包覆堵塞，形成封堵层，有效的解决了现有人工遮挡层不能有效避免油井水淹的问题和采用携带转向剂或者暂堵剂的压裂液遇水基不降黏和沉降速度较慢的问题。该专利主要解决的是将石蜡和石英砂及时的沉降在裂缝的底部，实现控水目的。没有涉及如何优化裂缝剖面和提高支撑剂有效支撑和提高导流能力的问题。
[0008]中国专利CN105443100A公开了一种定面射孔控制缝高的压裂方法，其提供了一种采用定面射孔控制缝高的方法，将射孔枪在目的层段进行集中射孔，射开厚度0.5m，形成两个射孔面，两个面之间相距0.3m，每个射孔面上的射孔数为三个。其中，每个射孔平面的位置为预先设定的，每个射孔平面都与设置在所述目的层段处的直井井筒的纵轴方向垂直。
对于底水发育油藏和遮挡条件差缝高易失控的油藏，可以保证裂缝在有效储层内延伸，避免沟通底水或无效地层。该专利只提供了一种射孔方法。对于采用何种压裂液，多层砂岩气藏如何有效提高改造体积，有效沟通全部储层，且对于如何进行支撑剂的有效铺置没有涉及。
[0009]中国专利CN105464639A公开了一种采用遇水变形支撑剂控制水窜的底水油藏压裂方法，其提供了一种支撑剂，该支撑剂在油基压裂液中不发生任何变化，而遇到水后就会变软发生形变并固结。形成高强度无渗透性的遮挡层，阻止底水上窜。该专利所需的压裂液为油基压裂液，价格昂贵，实用性不强，且对于裂缝剖面的优化和支撑剂的有效铺置没有提及。
[0010]中国专利CN104712299A提供了一种适合气井控水增气压裂的设计方法，其针对含有底水层或上部水层的气井而设计的，主要是通过计算机软件模拟计算压裂裂缝高度，得到适合压裂施工的加砂规模和砂比，同时结合优选低粘度的压裂液，控制压裂裂缝的净压力，从而控制缝高的延伸，达到气井控水压裂增气的目的。该专利通过压裂施工参数优化控制缝高，对采用何种压裂液和如何进行裂缝剖面优化没有涉及，对采用何种支撑剂组合和压裂液组合没有提及。

技术实现思路

[0011]多层砂岩底水气藏既要穿层压裂充分改造各个储层，又要控制缝高，防止裂缝向下延伸压窜水层，引发水脊现象甚至水淹。为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法，其结合控缝高压裂工艺，采用一种新型温敏性压裂液，既能够充分压开各个储层又能控制裂缝向下延伸，同时能够优化裂缝剖面，使得裂缝近井筒位置和裂缝前端的缝高剖面近乎相同，扩大裂缝泄气面积；采用不同密度支撑剂组合和不同黏度压裂液组合实现裂缝底部有效封堵的基础上，提高支撑剂有效铺置，提高裂缝导流能力，实现多层砂岩底水气藏的控水增产目的。
[0012]本专利技术的目的之一在于提供一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法，包括：
[0013](I)采用温敏性压裂液造缝施工；
[0014](II)低黏度压裂液携带高密度支撑剂底部封堵施工；
[0015](III)变黏度压裂液携带高密度支撑剂施工；
[0016](IV)变黏度压裂液携带低密度支撑剂施工。
[0017]在一种优选的额实施方式中，在步骤(I)中，所述温敏性压裂液的黏度为48mPa.s～200mPa.s，且其黏度随着温度升高逐渐增大。
[0018]在进一步优选的实施方式中，所述温敏性压裂液在室温下的黏度为40～60mPa.s，在90℃条件下下的黏度保持在150mPa.s以上。
[0019]在本专利技术中：
[0020](1)前置液造缝阶段采用温敏性压裂液(该压裂液对温度敏感，高温时黏度升高，低温时黏度降低)，改善裂缝剖面，降低近井筒裂缝高度，增加端部裂缝高度，使裂缝在纵向上均衡扩展和延伸，降低水脊风险。
[0021](2)在前置液造缝阶段，采用温敏性压裂液，由于造缝阶段压裂液前缘接触的都是温度最高的储层，压裂液黏度是最高的，可以克服常规压裂液因黏度降低带来的初滤失大
及造壁滤失大的不利影响，这样，压裂液的滤失量就大大降低，排量传递到裂缝端部的损失就大大降低，加上黏度高的优点，可以大幅度促进裂缝端部缝高的延伸。同时，由于在靠近井筒处的压裂液温度大幅度降低，这时上述新型温敏性压裂液在低温下呈现出低黏度特性，又可以进一步抑制近井筒裂缝高度的继续快速延伸效应，还可因为黏度低快速流动到裂缝端部。
[0022](3)此外，在前置液造缝后期，因前期压裂液的造壁效应及滤失带阻隔效应，压裂液在靠近井筒部位的滤失相对较低，也都促使造缝后期的前置液快速运移到裂缝端部。采用上述温敏性压裂液后，裂缝的高度剖面沿缝长方向是接近均匀分布的，也有利于避免近井裂缝处由于缝高过大造成的底水突进及水脊效应。
[0023](4)此外，上述压裂液在前置液造缝初期，因快速接近储层的最高温度，黏度快速提升，也利于更快速提高裂缝内净压力，将多层同步压开。且由于黏度大，造缝宽度也相对较大，包括在多个储层间的隔层缝宽也相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多层砂岩底水气藏的加砂方法，包括：(I)采用温敏性压裂液造缝施工；(II)低黏度压裂液携带高密度支撑剂底部封堵施工；(III)变黏度压裂液携带高密度支撑剂施工；(IV)变黏度压裂液携带低密度支撑剂施工。2.根据权利要求1所述的加砂方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述温敏性压裂液的黏度为48mPa.s～200mPa.s，且其黏度随着温度升高逐渐增大；优选地，所述温敏性压裂液在室温下的黏度为40～60mPa.s，在90℃条件下下的黏度保持在150mPa.s以上。3.根据权利要求1所述的加砂方法，其特征在于，在步骤(II)中，先通过施工压力曲线变化情况，判断缝高是否失控，其中，当井底压力下降速度小于1MPa/min则缝高一直持续延伸，当井底压力下降速度达到1MPa/min以上则缝高失控。4.根据权利要求3所述的加砂方法，其特征在于，在步骤(II)中，采用低黏度压裂液携带高密度支撑剂进行底部封堵，其中，所述低黏度压裂液的黏度为2～5mPa.s，所述高密度支撑剂的视密度为3.4g/cm3以上，优选地，所述高密度支撑剂选自粒径为40～70目支撑剂和70～100目支撑剂组合。5.根据权利要求4所述的加砂方法，其特征在于，通过井底压力的动态变化判断是否实现有效封堵，即井底压力若由下降逐渐转变为上升，且上升的速度越快，封堵效果越好，但上升速度应控制在0.5MPa/min内。6.根据权利要求1～5之一所述的加砂方法，其特征在于，在步骤(III)中，采用30～50mPa.s的变黏度压裂液携带高密度支撑剂施工，所述高密度支撑剂的视密度为3.4g/cm3以上、粒径为20～40目；优选地，所述30～50mPa.s的变黏度压裂液的黏...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，吴春方，刘建坤，陈晨，刘世华，沈子奇，许国庆，
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：