[发明专利]页岩气水平井压裂后控砂返排工艺有效

专利信息
申请号: 201910461638.8 申请日: 2019-05-30
公开(公告)号: CN110173225B 公开(公告)日: 2021-07-23
发明(设计)人: 李军龙;杨海;朱炬辉;王丹;吴凯;焦亚军;肖剑峰;陈明忠;周文高;步永伟;黎恭成 申请(专利权)人: 中国石油集团川庆钻探工程有限公司;中国石油天然气集团有限公司
主分类号: E21B21/00 分类号: E21B21/00
代理公司: 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211 代理人: 冉鹏程
地址: 610051 四川省成都市*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 页岩 水平 井压裂后控砂返排 工艺
【权利要求书】:

1.一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于步骤如下:

(1)采用2mm油嘴对已压裂完成的页岩气水平井进行开井排液,不间断记录井口压力变化,若连续10小时内压降速率低于0.05MPa/h,则增加为3mm油嘴排液,2mm和3mm油嘴排液时间之和不低于72小时;

(2)开井排液72小时后,根据是否见气采取以下两种措施:

若未见气,则根据井口压力计算井底缝内压力,若缝内压力大于该区域地层闭合压力,则继续采用3mm油嘴排液直到地层闭合;若缝内压力小于该区域地层闭合压力,此时地层已闭合,增大为4mm油嘴排液,在地层未出砂的情况下,以24小时为时间间隔,1mm为单位逐级增大油嘴至见气为止;

若见气,则直接增大为4mm油嘴排液,在地层未出砂前提下,连续12小时内压降速率低于0.2 MPa/h时,则以1mm为单位逐级增大油嘴至测试工作制度,求取该井测试产量。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于:所述步骤(2)中,判断地层是否出砂以及出砂后工作制度调整的具体方法如下:

对于正常返排井,井口压力随着油嘴工作制度的调整呈规律性变化,若井口压力出现异常响应,通过压降速率分析,直接判断地层是否出砂;

确定地层出砂后,根据井筒流态实时计算当前油嘴制度下井筒举升效率,再结合出砂程度调整油嘴,利用地层能量携砂,直到井口压力恢复正常且地面流程未见砂返出后,调整至原来油嘴工作制度继续排液。

3.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于:所述通过压降速率分析,判断地层是否出砂进一步包括:

记录每小时井口压力,通过前后3个小时压力变化求取压降速率,计算公式为:

K=(P1-P3)/2

其中P1为T1时刻井口压力,P3为T1时刻2小时后井口压力。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于:判断地层是否出砂依据为:

a、记录压力时间段内未更换油嘴工作制度, K1时,则判断为地层已出砂;

b、记录压力时间段内已更换油嘴工作制度, P1和P3值均取更换油嘴后的井口压力值计算,当K1时,则判断为地层已出砂。

5.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于:所述根据井筒流态实时计算当前油嘴制度下井筒举升效率,确定油嘴调整制度的具体方式如下:

a、未见气时出砂,井筒为液相流,直接根据单位时间内排液量计算井筒内液体速率,若低于0.5m/s,则调整为液体速率为2m/s所对应油嘴;

b、见气时出砂,此时井筒内液相从连续相过度到分散相,气相逐步从分散相过渡到连续相,气体持续上升并举升液体到一定高度后下落且不断重复上述过程,井筒内呈两相流过渡状态,气举效率低于纯气相流;先根据单位时间内产气量计算纯气相流举升效率,再结合产液量考虑举升效率的设定附加系数,当计算的举升效率低于40%时,则直接增大油嘴至12mm或使用针阀排液;举升效率高于40%时,则在现有油嘴工作制度上增大2mm排液。

6.根据权利要求5所述的一种页岩气水平井压裂后控砂返排工艺,其特征在于:所述设定系数为:每小时排液量10m3/h,则附加系数0.9;每小时排液量11~30m3/h,则附加系数0.8;每小时排液量31~50 m3/h,则附加系数0.7;每小时排液量51~70 m3/h,则附加系数0.5;每小时排液量70 m3/h,则附加系数0.4。

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