[发明专利]一种具有提高水力喷射压裂性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及页岩气开采领域，尤其是涉及一种具有提高水力喷射压裂性能的方法。

背景技术

页岩气，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量居世界首位。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。页岩气是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难，随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间。以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。页岩亦属致密岩石，故也可归入致密气层气。它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩，为暗褐色和黑色，富有机质，可大量生气。储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存，为低（负）压、低饱和度（30％左右），因而为低产。但在裂缝发育带可获较高产量，井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。现有页岩气开始时工艺复杂，水力喷射时容易造成压裂范围扩大，导致出现工具卡砂或者埋砂的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有页岩气开始时工艺复杂，水力喷射时容易造成压裂范围扩大，导致出现工具卡砂或者埋砂的问题，设计了一种具有提高水力喷射压裂性能的方法，该方法能够在进行水力喷射时保证压裂的裂缝沿着设计方向裂开，压裂的范围可控，防止出现安全事故，解决了现有页岩气开始时工艺复杂，水力喷射时容易造成压裂范围扩大，导致出现工具卡砂或者埋砂的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有提高水力喷射压裂性能的方法，包括以下步骤：

（a）投球，利用水力喷射定向射孔，将喷射工具准确下到设计的造缝位置，喷砂射孔，顶替射孔液；

（b）关闭环空，射孔孔眼内憋起高压，压开地层，形成裂缝；

（c）环空开始注入，裂缝延伸，利用水动力学原理将已经压裂的裂缝进行封隔，实现层段间自动封隔，开始加砂作业施工，顶替射孔液；

（d）依次重复上述步骤，压裂下一层。

综上所述，本发明的有益效果是：该方法能够在进行水力喷射时保证压裂的裂缝沿着设计方向裂开，压裂的范围可控，防止出现安全事故，解决了现有页岩气开始时工艺复杂，水力喷射时容易造成压裂范围扩大，导致出现工具卡砂或者埋砂的问题。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

一种具有提高水力喷射压裂性能的方法，包括以下步骤：

（a）投球，利用水力喷射定向射孔，将喷射工具准确下到设计的造缝位置，喷砂射孔，顶替射孔液；

（b）关闭环空，射孔孔眼内憋起高压，压开地层，形成裂缝；

（c）环空开始注入，裂缝延伸，利用水动力学原理将已经压裂的裂缝进行封隔，实现层段间自动封隔，开始加砂作业施工，顶替射孔液；

（d）依次重复上述步骤，压裂下一层。

该方法能够在进行水力喷射时保证压裂的裂缝沿着设计方向裂开，压裂的范围可控，防止出现安全事故，解决了现有页岩气开始时工艺复杂，水力喷射时容易造成压裂范围扩大，导致出现工具卡砂或者埋砂的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。