[发明专利]一种综合控制裂缝高度的压裂方法

说明书

技术领域

本发明涉及采油领域，进一步地说，是涉及一种综合控制裂缝高度的压裂方法。

背景技术

压裂是国内外低渗透储层改造的重要措施，而将裂缝高度控制在生产层中是压裂成功的关键。

常规的裂缝高度控制技术就是选择和利用生产层上下的致密泥质隔层、施工排量、压裂液粘度和密度来控制裂缝高度。但是当生产层很薄或者当阻挡层为弱应力层时，裂缝可能穿透生产层进入阻挡层，导致缝高失控，从而达不到设计要求，影响压裂效果。

对于裂缝高度的控制还采用人工隔层技术，即在进行加砂压裂之前，在裂缝上部、下部或者上部和下部同时使用转向剂，以限制裂缝纵向延伸。但是由于携带液粘度的选择、上浮剂或下沉剂粒度选择和使用浓度等因素，存在砂堵和人工隔层厚度不够、形不成有效的应力遮挡，导致缝高失控的风险。

WO 2010/068128A1公开了：在进行常规压裂工艺之前，在裂缝上部、下部或者上部和下部同时使用转向剂，以限制裂缝纵向延伸。低粘度前置液启裂，然后注入较高粘度液体携带转向剂，随后较低粘度不含转向剂液体将转向剂顶替到预定位置。上转向剂密度低于液体密度，下转向剂密度高于液体密度。另外，在泵入转向剂阶段和较低粘度顶替液阶段之间，也可以使用高粘度不含转向剂液体将转向剂推向裂缝深处。为了同时添加上、下转向剂，可以使用较高粘度的前置液，或者同时包括低密度和高密度转向剂。采取不同的方法注入转向剂，可以较好的控制裂缝在垂向的延伸；但是存在砂堵和人工隔层厚度不够、形不成有效的应力遮挡，导致缝高失控的风险；是一种单一的控缝高工艺。

美国专利US 2005/0016732A1公开了：在压裂时，为了确保储层下部水层的渗透性降低，采取2个步骤。第一步是采用盐水、清水、卤水、液态烃或者N₂和其他气体等不含支撑剂的流体或者其加重流体压开储层；第二步注入含有相对较轻密度的支撑剂的流体。不含支撑剂的流体的密度或粘度大于含支撑剂流体的密度或粘度。在有底水的油气藏压裂时，注入转向剂，可以较好的控制裂缝高度的增长，避免压开水层；但是存在砂堵和人工隔层厚度不够、形不成有效的应力遮挡，导致缝高失控的风险；是一种单一的控缝高工艺。

美国专利US4478282公开了：为了控缝高，正式压裂以前注入一段无支撑剂的流体；在无支撑剂液体注入阶段包括传输液体和回流物质；该回流物质可以是任何用作支撑剂的颗粒，但是颗粒粒径分布必须满足在裂缝顶底部形成致密的不渗透隔离。回流物质的组成最好是有两种以上不同粒径颗粒。假设压裂时裂缝在邻近页岩的扩展宽度窄于储层的扩展宽度，注入可以回流的转向剂，可以较好的控制垂向缝高的延伸；但是存在砂堵和人工隔层厚度不够、形不成有效的应力遮挡，导致缝高失控的风险；是一种单一的控缝高工艺。

美国专利US3851709公开了：先水力加压，使裂缝启裂。然后降低压力，使其不超过预定压力，实现裂缝向地层延伸通过控制施工压力，控制裂缝垂向延伸；该技术对于较厚生产层有一定的适用性，但是对于薄生产层不适用；是一种单一的控缝高工艺。

《裂缝高度控制技术在大牛地气田的应用》(科技信息，2010年，第20期)分别采用上转向剂技术和下转向剂技术控制缝高；在前置液+变排量+上转向剂技术压裂施工的6井层中，有67％的井控制缝高有效，达到或超过预测的无阻流量；下转向剂技术施工1井次，控制缝高无效；是一种单一的控制缝高工艺，需根据具体井况与其他控制缝高工艺结合提高控制缝高的成功率。

《水力压裂裂缝高度的控制技术及其成功应用》(油气井测试，2006年，15卷，第4期)低前置液量；低压裂液粘度；低泵注排量；小规模；监测套压变化。该井压裂前后井温测试及试油验窜，缝高29m，未窜至上部含油水层。研究成果表明：目的层和上下隔层应力差值为5MPa左右，即可有效控制裂缝在垂向的延伸。该井压裂目的层和上下隔储层应力差值分别为14MPa、22MPa，具有较好的遮挡作用，可以有效的控制裂缝在垂向的延伸。因此，控缝高的效果值得进一步探讨分析。

目前，目标储层薄，储层和隔层之间应力差小的油气藏改造施工中，还没有形成一套有效的综合控制裂缝高度的压裂方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种综合控制裂缝高度的压裂方法。可以很好的控制裂缝在垂向延伸，从而避免沟通水层、气层或在垂向上的无效延伸，降低压裂液和支撑剂的用量，减少压裂施工的成本，提高压裂改造增产的效果。

本发明的目的是提供一种综合控制裂缝高度的压裂方法。

包括前置液压裂、注入支撑剂支撑等步骤。具体方法如下：