[发明专利]一种致密砂砾岩储层缝网支撑改造新方法

说明书

本发明公开一种致密砂砾岩储层缝网支撑改造新方法，包括以下步骤：向地层注入压裂流体；并在地层中支撑分支缝；再向地层中注入常规支撑剂支撑主裂缝；使用至少一个施工管柱容积的低粘度的中性或碱性液体进行顶替，完成对储层的缝网改造。本发明能够在砂砾岩中形成缝网压裂，使用自支撑或微支撑剂支撑技术分级支撑，避免砂堵现象的发生，显著提高致密砂砾岩储层的油藏改造效率，使得油气藏获得经济、高效的开发。

技术领域

本发明涉及一种致密砂砾岩储层缝网支撑改造新方法，属于石油天然气开采技术领域。

背景技术

致密砂砾岩储层油藏在我国分布比较广泛，由于大部分储层物性较差、非均质性强、低孔低渗、自然产能低，水力压裂技术是使其具有开发价值的重要方法。但是，由于砾石的存在，压裂过程中出现大量裂缝扭曲和多裂缝扩展的现象，分支缝宽度较窄，在注入支撑剂支撑裂缝时，容易形成砂堵，从而降低压裂质量和效率。

我国典型的砂砾岩储层岩性以细砾岩、粒状砂岩、灰色砾岩、含砂砾岩为主，夹灰色泥质砂岩和深灰色泥岩，成分比较复杂，砾石的直径在几毫米到几厘米之间。

砂砾岩包括基质、砾石和胶结面三部分，基质通常具有一定的强度，砾石的强度较高且不容易发生破裂，胶结面存在于基质与砾石之间，强度较弱，且可能存在薄弱的天然微裂缝。由于以上三部分之间的强度差异，容易在砾石胶结面出形成应力集中，改变裂缝的扩展路径，形成大量的分支缝。

主裂缝延伸时遇到砾石，有四种扩展模式：(1)止砾：裂缝尖端发生钝化现象，嵌入裂缝止裂；(2)绕砾：裂缝绕过砾石继续向前扩展；(3)穿砾：裂缝穿过砾石继续向前扩展；(4)吸附：裂缝被基质与砾石之间的胶结面吸附，沿胶结面向前扩展。

裂缝遇见砾石时以何种扩展模式向前延伸，受主应力差、砾石含量、砾石直径、水力能量、砾石与井筒的相对位置和砾石与基质之间的力学性质差异的影响。(1)主应力差较大时，裂缝在最大主应力方向上扩展，穿砾现象突出；主应力差较小时，只有近场出现穿砾现象，远场砾石基本完好，以绕砾为主，具有明显的分支缝。(2)石的含量体现了砂砾岩的宏观非均匀性，砾石含量较低时，主裂缝有足够的空间自由扩展；砾石含量较高时，有明显的分支缝。(3)在砾石含量一定，砾石直径较大时，主裂缝有足够的空间自由扩展，但是需要消耗较大的水力能量才能绕过砾石，裂缝端部微裂纹富集；当砾石粒径较小时，主裂缝也以绕砾为主，但应力集中的程度已趋于均匀化，裂缝很容易通过界面而绕过砾石向前扩展。(4)水力能量比较大时，裂缝可以穿过砾石，表现为穿砾。(5)近井筒更容易穿砾向前扩展，远井筒，即远场位置，以绕砾为主。(6)当基质部分和砾石的强度差异不大时，裂缝遇到砾石以穿砾为主，随砾石强度的增大，砾石随裂缝的屏蔽作用增强，裂缝遇到砾石从穿砾变为绕砾。

由于致密砂砾岩水力压裂过程中容易形成微裂缝，造成砂堵，因此需要增大压裂流体的排量和粘度，形成宽缝，避免分支缝的产生，但是单一的主缝油藏改造面积小，无法显著增大油气采收程度。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种致密砂砾岩储层缝网支撑改造新方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种致密砂砾岩储层缝网支撑改造新方法，包括以下步骤：

(1)向地层注入压裂流体；

(2)并在地层中支撑分支缝；

(3)再向地层中注入常规支撑剂支撑主裂缝；

(4)使用至少一个施工管柱容积的低粘度的中性或碱性液体进行顶替，完成对储层的缝网改造。

进一步的技术方案是，所述步骤(1)中压裂流体为粘度小于10mPa·s的滑溜水，且压裂流体的排量不大于3立方米/分钟。

进一步的技术方案是，所述压裂流体的排量为0.5-3立方米/分钟。