[发明专利]一种页岩气水平井重复压裂提高有效改造体积的方法

说明书

本发明公开了一种页岩气水平井重复压裂提高有效改造体积的方法。包括：(1)重复压裂前的储层评价；(2)确定重复压裂分压段簇位置；(3)选择分压方法；(4)注活性水补充地层压力；(5)低黏度滑溜水扩缝；(6)低黏滑溜水及小粒径支撑剂携砂；(7)高黏度滑溜水泡沫液施工阶段；(8)其它顶替、钻塞、排液、求产等流程。本发明的方法为页岩气藏的重复压裂施工设计提供可靠的依据。可有效指导页岩气藏重复压裂施工、极大增加改造体积、明显改善施工效果，从而获得最大的经济效益。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，进一步地说，是涉及一种页岩气水平井重复压裂提高有效改造体积的方法。

背景技术

目前，页岩气水平井分段压裂技术已在中国的海相高压区块获得了重大突破，但随着生产时间的进行，产量递减也越来越明显，按目前的油价水平，当单井日产量低于6万方时就可能认为不具经济开采价值。此时，就有必要进行重复压裂以减缓产量递减，并提高采收率。

页岩气水平井的重复压裂技术从狭义而言是同井同层再次进行压裂，从广义角度而言，在上次两个相邻裂缝间重新射孔压裂也是重复压裂的范畴。考虑到第一次压裂的簇间距相对较大，一般为20-25m左右，也有再次压裂的必要。但本专利的重点聚焦于同井同层的再次压裂。

就两簇间的新缝压裂而言，主要的技术问题有：

1)临近两个裂缝的生产产生泄压效应，地层压力会有相对幅度的降低，因此，压裂液的造缝效率低，裂缝净压力难以快速提升；

2)由于相邻两个裂缝生产的不均匀性，地应力大小在发生降低的同时，地应力的方位可能发生改变，且这种方位的改变具有不确定性。在造缝过程中，可能早期沟通某条临近裂缝，造成裂缝的不利转向和影响改造体积的大幅提升；

就同井同层的重复压裂而言，主要的技术问题有：

1)地层压力亏空更大，压裂液的滤失更大，裂缝净压力更难有效建立和提升；

2)是否在老缝延伸还是重新起裂新裂缝不得而知，因此，压裂的针对性难以加强。如裂缝重新转向，则与上述两簇相邻裂缝间的起裂新缝有类似性；但如沿同井同层延伸，则造缝及充填支撑剂的复杂性更为增加。既存在第一次压裂的大尺寸主裂缝，又存在分支缝及更次级裂缝的小尺度裂缝系统。

专利CN106845043A公开了一种页岩气水平井重复压裂工艺流程及设计方法，其包括重复压裂选区定井、重复压裂工程设计、重复压裂现场实施及重复压裂监测与压后评估。此发明的压裂液类型为滑溜水和胶液，重复压裂工程设计主要进行暂堵剂的用量设计，未对压裂工艺进行详细说明。

文献《页岩气井重复压裂补孔优化技术研究》(能源与环保、2017年1月)通过耦合缝间应力干扰理论、质量守恒定律和流动压力连续性原理，建立了页岩气藏重复压裂补孔优化数值模型，预测了最大诱导水平应力时簇间距范围，结合地层水平主应力反转条件，优化了射孔参数，形成了一套页岩气井重复压裂补孔设计方法，对涪陵页岩气井重复压裂补孔设计具有一定指导和参考作用。主要从机理上研究了重复压裂补孔优化技术，并没有涉及具体的工艺方法。

文献《美国页岩油气井重复压裂提高采收率技术进展及启示》(环球石油、2016年2月)指出页岩油气井的重复压裂面临技术适应性、经济性、不确定性等方面的挑战，目前发展趋势是建立适合作业区的选井标准、可膨胀衬管技术、精确的产量预测模型、新型材料的压裂液和支撑剂，指出页岩油气开发需要持续技术创新，重复压裂作为重要的创新方向，虽尚不成熟，但发展前景良好，随时关注并适时开展相关研究，将会助力我国页岩油气开发。本文对美国重复压裂技术进行概述，并没有涉及具体的工艺方法。

因此，有必要就页岩气水平井重复压裂时的单段压裂技术进行研究，以最大限度地提高裂缝的复杂性和各种尺度裂缝的支撑效率，从而最大限度地提高有效改造体积(ESRV)。

发明内容