[发明专利]以用于增强裂缝网连通性的应力卸荷进行非常规气藏模拟的方法

说明书

技术领域

本发明大致涉及用于处理穿透地下岩层的井的方法。更具体地，本发明涉及一种水力压裂方法。

背景技术

一些陈述可能仅提供与本公开内容相关的背景信息且无法构成现有技术。

已知用于压裂地下岩层以提高来自其中的流体生产的各种方法。在典型应用中，加压压裂流体水力形成并且传播裂缝。压裂流体将支撑剂颗粒带至延伸裂缝中。当压裂流体移除时，裂缝不因水力损失而完全闭合；而是，裂缝保持被充填的支撑剂撑开，允许流体从地层流动穿过支撑剂充填层至生产井筒。

压裂处理的成功可能取决于流体从地层流动穿过支撑剂充填层的能力。换句话说，支撑剂充填层或基质必须具有相对于地层的高渗透性供流体以低阻力流动至井筒。此外，裂缝的表面区域不会被压裂严重破坏以保持流体渗透性用于从地层至裂缝和支撑剂充填层中的最佳流动。

现有技术试图通过增大支撑剂基质内的相邻支撑剂粒子之间的隙间通道的孔隙度而提高支撑剂充填层的渗透性。例如，US7,255,169、US7,281,580、US7,571,767公开一种用包括压裂流体、支撑剂颗粒和加重剂的浆料形成高孔隙度支撑的裂缝的方法。这些当前技术试图在填充裂缝的固化支撑剂基质中尽可能均匀地分配孔隙度和隙间流体通道，以及因此利用均质支撑剂布局程序在裂缝内大致均匀分布支撑剂和非支撑剂、孔隙度降低材料。在另一方法中，支撑剂颗粒和可降解材料在注入以帮助维持支撑剂基质内的均匀度之前、期间或之后不会分离。压裂流体充分混合以防止支撑剂和非支撑剂颗粒的任何分离。在另一种方法中，非支撑剂材料具有类似于支撑剂的大小、形状和比重以维持压裂流体中的粒子混合物内和所得支撑剂充填层内的大致均匀度。颗粒上的增粘化合物涂层也已经被用于在其被混合并且在井下泵入裂缝中时提高支撑剂和非支撑剂颗粒的均质分配。

本发明的目的是提供一种改进的压裂方法。

发明内容

本方法用于致密页岩气层中的井筒中，且包括：提供水力压裂流体以在页岩中引发至少一条裂缝；在所述裂缝中注入处理流体以使页岩至少部分失稳和移除；和重复压裂页岩的步骤。

附图说明

图1以截面示意图示根据一个实施方案的水力压裂操作中支撑剂和可移除通道剂分布。

图2示意图示具有用于流体流通之两个穿孔间隔的初始裂缝。

图3示意图示由用于流体流通之两个井相交的初始裂缝。

图4根据一个实施方案示意图示藉由在重复压裂后流通化学活性流体而在附近的井筒区域中使地层卸荷后的最终裂缝。

图5示意图示通过原生裂缝连接至致密页岩气储层资源的井筒(a)。在初始裂缝附近使储层岩卸荷、重复压裂和更换支撑剂后，原生裂缝围绕井筒附近的裂缝部分打开更宽，从而提供至储层基质的更好连通性(b)。

图6示出裂缝复杂度水平的示意图。

图7示出以增强原生裂缝网连通性为目标的大规模页岩移除和地层卸荷的TGS流通系统的示意图。

图8示出与致密砂岩地层的气体生产相比的煤床气体释放对压力。

图9示出构造裂缝和对割理的地层控制。

图10示出煤床中的水力压裂情况对应力各向异性和定向：(a)-跨面割理的压裂，(b)-沿着面割理的压裂，(c)-用单个主导裂缝复合压裂穿过面割理系统和端割理系统，(d)-具有多个主导裂缝的复合压裂。

具体实施方式

一开始，应注意在开发任何实际实施方案时，必须作出许多实施方式专门决策以实现开发者的特定目标，诸如符合系统和业务相关限制，其可随实施方式而不同。此外，应了解这样一种开发工作可能很复杂和费时，但是对于受益于本公开内容的本领域一般技术人员来说却是常规工作。

描述和实施例仅为了说明本发明的实施方案的目的而提出且不得解释为对本发明的范围和适用性的限制。在发明概要和具体实施方式中，每个数值应根据术语“大约”的修饰(除非已明确如此修饰)理解一次且随后根据未如此修饰再理解一次，除非上下文中另有规定。此外，在发明概要和具体实施方式中，应理解列为或描述为有用、适当或类似情况的浓度范围旨在视作已陈述所述范围内的全部浓度(包括端点浓度)。例如，“从1至10的范围”应理解为指示沿着大约1与大约10之间的连续区间的全部可能数值。因此，即使范围内的特定数据点被明确标注或提及为一些特定值或甚至在范围内无数据点被明确标注或提及为一些特定值，仍应了解发明者理解和了解范围内的全部数据点被视作已被指定以及发明者掌握整个范围和所公开范围内的所有点并且实现整个范围和范围内的所有点。