[发明专利]一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法

说明书

本发明公开了一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，首先根据测井资料获取压裂层段地质参数和物性参数，在此基础上将压裂层段划分为不同的压裂改造小层；然后，通过裂缝闭合时间优化射孔位置，结合现场实践确定不同压裂改造小层的支撑剂密度；通过计算受携砂浓度与裂缝壁面效应影响的支撑剂沉降速度，设计不同压裂改造小层压裂液视粘度；最后，根据不同压裂改造小层的厚度计算不同阶段携砂液的泵送时间。本发明依据设计的参数，能够将支撑剂全部铺置在目的产层，并使之在裂缝闭合后在产层纵向上均匀铺置，本发明原理可靠，现场操作性较强，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及石油工程领域水力压裂过程中一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法。

背景技术

水力压裂技术是油气藏增产改造的重要措施。水力压裂是利用地面高压泵组，以超过地层吸液能力的排量将压裂液(前置液)泵入地层来产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂(砂粒)的压裂液(携砂液)，使裂缝继续延伸并在其中充填支撑剂，当压裂液返排后，留在裂缝中的支撑剂起到阻止裂缝完全闭合的作用，使裂缝在闭合压力作用下保持一定的开启程度，在地层中形成具有一定长度、允许流体流动的填砂裂缝，从而达到油气井增产或注水井增注的目的。

水力压裂的关键在于形成具有一定导流能力的填砂裂缝，压裂液返排后，在地层闭合压力作用下，只有被支撑剂填充的裂缝才能保持一定的开启程度，具有更好的导流能力。因此，有必要根据支撑剂沉降特性优化设计压裂过程中相关施工参数，将支撑剂准确输送至各个压裂改造小层，以达到改善油气流动条件和油气井增产的目的。

目前，国内外优化水力压裂施工参数的设计方法有很多，但针对于含有多个隔夹层的压裂改造段，从支撑剂沉降特性的角度优化设计水力压裂施工参数的理论研究还很少，不能满足当前现场压裂施工的设计要求，压裂施工过程可操作性差，不能准确地将支撑剂输送至目的层，支撑剂的铺置效率低，对油气藏增产改造效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放的参数设计方法，依据设计的参数，能够将支撑剂全部铺置在目的产层，并使之在裂缝闭合后在产层纵向上均匀铺置，该方法原理可靠，现场操作性较强，具有广阔的市场前景。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

本发明针对含有多个隔夹层(砂泥互层)的压裂改造段，首先根据测井资料获取压裂层段地质参数和物性参数，在此基础上将压裂层段划分为不同的压裂改造小层。然后，通过裂缝闭合时间优化射孔位置，结合现场实践确定不同压裂改造小层的支撑剂密度；通过计算受携砂浓度与裂缝壁面效应影响的支撑剂沉降速度，设计不同压裂改造小层压裂液视粘度。最后，根据不同压裂改造小层的厚度计算不同阶段携砂液的泵送时间。

本发明通过设计相关压裂参数，将支撑剂精准置放于不同的压裂改造小层，提高支撑剂铺置效率。

一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，依次包括以下步骤：

(1)根据某单井测井解释得到的储层地质参数和物性参数，将隔夹层(泥岩层)厚度小于1.5m的相邻产层视为同一压裂改造小层，从而把单井压裂层段划分为N个压裂改造小层，从压裂改造层段底部向上依次记为第1层、第2层、…、第N层。

(2)设计顶部第N层的压裂参数，过程如下：

①根据压裂层段的地层裂缝闭合压力P与地层温度T，结合工程实践，确定第N层支撑剂密度ρ_pN与压裂液视粘度μ_N：

当P≤50MPa时，ρ_pN＝1500kg/m³；

当50MPa＜P＜70MPa时，ρ_pN＝1700kg/m³；