[发明专利]一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法

说明书

本发明公开了一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法。包括：(1)压前储层评价；(2)裂缝三向延伸规模模拟分析；(3)水力喷射射孔参数设计；水力喷嘴分布在一个平面内；对裂缝向上或向下延伸无特殊要求的在一个平面内均匀分布；裂缝需要向上或向下过度延伸的，水力喷射管串的横切剖面上，在上半圆周或下半圆周位置采用非均匀布孔方式；(4)注入模式设计；注入模式采用高黏度胶液；前置注入方式，配合设计最大排量进行；(5)变密度支撑剂优选；(6)实时提升主裂缝净压力的施工参数设计及调整。本发明的方法能最大限度挖掘页岩气藏增产潜力，提高压裂成功率。满足页岩油气藏体积压裂的需要，有利于水力压裂工艺的推广应用。

技术领域

本发明涉及油气田勘探和开发技术领域，进一步地说，是涉及一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法。

背景技术

在常压页岩气的钻井中，尤其是水平井筒钻进时，虽然目标层是某个确定的页岩气层，如龙马溪组的3号小层，但由于地层倾角的变化或随钻资料的缺乏，有时会发生井筒偏离目的层的情况，发现后再调回原来的目的层。或者，有时由于担心某个固定的页岩气层位的钻进，会把裂缝高度限制在某个范围内，有时也有意识在多个页岩气层位钻进。换言之，水平井筒穿行多个页岩气层位的情况是时常发生的。针对这种水平井筒轨迹穿越多层的页岩气压裂，目前国内外还没有针对性的压裂技术和解决方案。如何最大限度地提高有效裂缝改造体积，难度较大，主要体现在以下几个方面：

1)以往的螺旋式射孔技术不能兼顾裂缝向上延伸或向下延伸的技术要求。如水平井筒在目的层的上方，需要裂缝向下更多地延伸，反之，则需要裂缝向上更多地延伸。常规的螺旋式射孔在水平井筒的上下都是均匀布孔，无法满足上述要求。

2)常规的压裂支撑剂密度都是一种，对需要向上更多延伸和支撑情况而言，常规密度支撑剂由于重力作用，裂缝中上部难以获得有效的支撑，使有效的改造体积大幅度降低，从而影响压后产能的充分挖掘。

3)通过压裂施工参数调整控制裂缝向上延伸或向下延伸的难度较大。尤其是要求裂缝向下延伸穿透到底部水平层理/纹理缝相对发育的层位时，要想真正穿越此类地层，难度极大。

鉴此，需要研究提出一种新的针对性的页岩气水平井筒穿越多层的体积压裂技术，以解决上述难题。

发明内容

为解决现有技术中水平井筒轨迹穿越多层的页岩气压裂没有针对性的压裂技术和解决方案的问题，本发明提出了一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法，常压页岩气体积压裂新技术能最大限度挖掘页岩气藏增产潜力，提高压裂成功率。满足页岩油气藏体积压裂的需要，有利于水力压裂工艺的推广应用。

本发明的目的是提供一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法。

所述方法包括：

(1)压前储层评价

(2)裂缝三向延伸规模模拟分析

(3)水力喷射射孔参数设计

水力喷嘴分布在一个平面内；对裂缝向上或向下延伸无特殊要求的在一个平面内均匀分布；裂缝需要向上或向下过度延伸的，水力喷射管串的横切剖面上，在上半圆周或下半圆周位置采用非均匀布孔方式；

(4)注入模式设计

注入模式采用高黏度胶液，黏度大于100mPa·s；前置注入方式，配合设计最大排量进行；

(5)变密度支撑剂优选

需要裂缝向下更多延伸和支撑的，采用常规密度支撑剂利用其重力作用实现；对于裂缝需要向上更多延伸和支撑的，采用超低密度支撑剂或自悬浮支撑剂；

(6)实时提升主裂缝净压力的施工参数设计及调整