[发明专利]一种深层页岩气井增大裂缝复杂性的控压压裂方法

说明书

本发明公开了一种深层页岩气井增大裂缝复杂性的控压压裂方法，包括以下步骤：1)关键页岩参数的评价以及压裂施工参数的优化；2)进行射孔作业；3)进行酸处理；4)采用高粘度胶液造主缝；5)注入携带有80‑120目支撑剂的高粘度滑溜水；6)注入携带有40‑70目支撑剂的高粘度滑溜水；7)注入高粘度胶液；8)注入酸性滑溜水体系；9)重复步骤6～步骤8两次以上；10)注入携带有40‑70目支撑剂的高粘度胶液；11)采用顶替液进行顶替作业，然后下入桥塞；12)重复步骤2～11，直至所有段施工完成，最后压后钻塞、返排、测试及求产。本发明通过酸性滑溜水顶替高粘液体配合变排量压裂工艺实现了深层页岩气的高效改造。

技术领域

本发明涉及油田开发领域，尤其涉及页岩气井分段多簇压裂技术，具体地，涉及一种适用于深层页岩气井的水力压裂方法，特别涉及一种深层页岩气井增大裂缝复杂性的控压压裂方法。

背景技术

焦石坝、威远、丁山等区块深层页岩气资源丰富，含气面积大，据统计，3500m以深的深层页岩气资源量占总资源量的65％以上，其中，四川盆地3500m以深的页岩气资源量高达4612×10⁸m³，因此深层页岩气资源的成功开发对于我国进一步挖潜增储具有重要意义。

开发实践表明，深层页岩气井低孔隙度、低渗透率，需要在页岩气藏中建立高导流裂缝网络可以实现高效开发。但是，一方面，随着深度的增加，深埋藏下页岩塑性较强，水平主应力差大，高角度缝、层理缝等天然裂缝打开困难，多尺度裂缝网络形成难度较大；另一方面，深层页岩气井压裂裂缝较窄，加砂强度受限，现场多通过提高滑溜水粘度、适当增加胶液比例等方式以高强度加砂，但是，高粘度压裂液不利于形成复杂裂缝网络。

中国专利CN107476790A公开了一种提高页岩气裂缝改造体积的限压不限排量的压裂方法，包括：(1)压前储层评价及压裂施工前期的实时评估；(2)在直井导眼井上进行分层小型测试压裂试验；(3)用软件MEYER进行模拟分析；(4)进行正常的压裂施工，在施工中途进行一次或二次瞬时停泵；(5)由井底压力反推出井口施工预期压力；(6)只要井口施工压力低于步骤(5)的预期压力，就提高排量，使井口施工压力接近预期值；(7)如果提高排量后的井口施工压力仍没有达到预期压力，则提高施工砂液比。能够改善使用限排量的方法所带来的各类问题，从而提高页岩储层的实际压后改造体积及人工裂缝的复杂性。

中国专利CN106567702A提高深层页岩气裂缝复杂性指数的方法。该方法通过深层页岩气井压裂设计时，对压裂液选取及注入方式、支撑剂的选取、簇射孔数量等工艺方法的优化设计和控制，使得人工主裂缝在延伸过程中尽可能多的开启并沟通地层中的天然裂缝；使单条裂缝延伸的更长，扩展的更宽，最终达到最大限度的提高页岩气井压裂裂缝复杂性的目的。但是其要求人工主裂缝改造范围内分布含有碳酸盐矿物充填的天然裂缝，且压裂主裂缝与天然裂缝之间存在一定夹角，适用性较小。

中国专利CN106382111A提出了一种增加页岩气压裂裂缝复杂性的方法，包括：随地层脆性指数提高，降低压裂液的粘度；根据天然裂缝的缝长及缝宽延伸的范围，控制加砂时机；以及增加压裂液粘度、液量、排量及施工砂液比中的一者或多者，以促使主裂缝多次转向。但是，此发明采用缝内暂堵剂强迫裂缝转向，窄施工压力窗口下暂堵次数和压裂规模存在一定的局限性。

中国专利CN109113703A公开了一种深层页岩气“V”型压力曲线的压裂方法。包括：(1)关键储层参数评价；(2)裂缝参数及压裂施工参数的优化；(3)射孔位置确定及射孔作业；(4)酸预处理；(5)变排量、低粘度滑溜水造缝施工；(6)低粘滑溜水加不同砂液比的粉陶施工；(7)中粘滑溜水加不同砂液比的中粒径支撑剂施工；(8)高粘度胶液大粒径携带支撑剂施工；(9)顶替作业。但是，其在高水平主应力差条件下提高裂缝复杂性受限。