[发明专利]径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用

说明书

本发明提供了一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用。该方法为：综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。本发明通过多分支孔眼定向沟通储量丰富的高压力区，诱导压裂裂缝起裂，同时暂堵剂材料封堵朝向低压力区延伸的优势裂缝，使得裂缝转向高压力区，实现了高压力区储量的有效沟通和动用，提高了非常规油气采收率。

技术领域

本发明属于石油与天然气开采技术领域，具体涉及一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法及装置和应用。

背景技术

非常规油气是一种分布广、储量大的石油天然气资源，是常规油气的重要接替资源。非常规油气储层渗透率极低，常规开采方法难以形成工业油气流。丛式水平井钻井与多级压裂完井是当前开发非常规油气资源的有效手段，但是随着油气藏长期衰竭式开采，压裂有效性逐渐降低，投入产出比不断下降。油气生产数据统计表明，美国十大页岩气盆地中，70％-80％新井压裂产量仍低于老井(已生产十余年)产量。分析原因是老井长期生产使得井周气藏压力衰竭，新井压裂裂缝易于朝向低孔隙压力区延伸，而储量丰富的高孔隙压力区并未被压裂改造，从而造成老井与新井之间产量的竞争，进一步加剧气藏衰竭。总而言之，已公开的丛式水平井钻井与多级压裂完井方法难以实现充分改造储层，提高页岩气采收率有限。

发明内容

为了充分改造非常规油气藏，提高非常规油气的采收率，本发明的目的在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法。该方法利用高压水射流在储层不同位置钻出多个径向分支孔眼，再使用混有暂堵剂的压裂液对各个径向分支孔眼逐个压裂。本发明的目的还在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法在非常规油气藏改造中的应用。本发明的目的还在于提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井装置。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种径向多分支钻井与暂堵压裂联作的完井方法，包括以下步骤：

步骤一，综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层；

步骤二，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输的高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼；

步骤三，无需起出连续管、高压软管及喷射钻头，直接通过连续管泵注含有暂堵剂的暂堵压裂液压裂径向孔眼，压开高压力区，实现管柱径向多分支钻井与暂堵压裂联作完井。

上述的方法中，优选地，综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，确定高孔隙压力区域储层的具体步骤为：

综合利用地震、测井、油藏数值模拟等资料解释结果，获得孔隙压力平面分布图；针对高孔隙压力区域储层，优化设计多分支径向孔眼的数量和方位。

上述的方法中，优选地，完成套管开窗，并采用连续管和高压软管传输高压水射流喷射钻头，对所述高孔隙压力区域储层钻出多分支径向孔眼的具体步骤为：

下入工具管窜，所述工具管窜包括转向器、连续管、井下螺杆马达和柔性冲头，所述井下螺杆马达带动所述柔性冲头旋转，在套管壁上开孔，随后起出工具管串，完成套管开窗；

下入连续管、高压软管、喷射钻头以及用于驱动钻头旋转的井下涡轮动力钻具，开启地面泵组，地面泵入高压清水，开始在高孔隙压力区域储层中垂直或水平的主井筒上钻出多分支径向孔眼，钻井作业完成后，无需起出工具管串。

上述的方法中，优选地，所述喷射钻头喷出的高压清水的压力为30-40MPa。