[发明专利]径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法及系统

说明书

本发明公开了径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法及系统，该方法包括：在水平井筒中钻取多个径向井；对径向井进行二氧化碳压裂；对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。本发明在水平井钻取多个径向井，在压裂时通过径向井井间干扰形成的径向井应力场实现对原始地应力的改变，形成的应力场场内应力复杂，进行二氧化碳压裂时，利用二氧化碳的易扩散、零界面张力、造成复杂裂缝等特性开启径向井应力场内的微裂隙，形成初步的复杂缝网，再进行水力压裂，进一步扩张二氧化碳压裂阶段开启的微裂隙，形成支撑缝网，达到体积压裂的效果；水力压裂时，会在各径向井末端形成主裂缝，多条主裂缝的形态进一步增大了泄油面积，提高开采率。

技术领域

本发明属于石油开发采油工程领域，涉及一种压裂改造技术方法，具体涉及一种径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法。

背景技术

体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。体积压裂的成功施工对储层条件有着极为苛刻的要求，如脆性强、天然裂缝发育、地应力差小等，大多数储层难以达到体积压裂的施工标准，因此制约了该技术的推广应用。

在张劲(2016)所申请的发明专利“一种二氧化碳-减阻水复合压裂方法(CN201610216886.2)”中，设计了二氧化碳与水力压裂的复合方法及流程步骤，利用不同压裂液的性能实现扩大缝网规模提高油气产能的效果。在张劲(2016)所申请的专利“一种液化石油气-二氧化碳无水增能复合压裂方法(CN201610833769.0)”中，通过向地层中依次注入液化石油气-液态二氧化碳-液态二氧化碳携砂液-液化石油气实现对储层的有效改造，形成网状裂缝，扩大了井控面积，增加了地层能量。在曲占庆(2016)所申请的发明专利“一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法(CN201610875279.7)”中，以多径向井的最大波及面积为评价标准，对径向井的布井方案进行优化，意在形成多条主裂缝。在刘化普(2018)所申请的专利“一种径向钻孔体积压裂方法(CN201811183054.0)”中，基于径向井形成的干扰应力场，结合不同底层类型，对薄厚油藏进行径向井钻孔长度与方位设计，给出压裂工艺参数设计范围，形成复杂裂缝网络。

综上，由于体积压裂技术受限于苛刻的地层条件难以适用大部分储层，难以推广的原因，虽然目前技术已明确二氧化碳压裂造成复杂裂缝的有效性，但尚无将水平井的径向井与二氧化碳压裂相结合的复合技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法及系统，解决现有体积压裂方法没有将水平井的径向井与二氧化碳压裂相结合的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种径向井结合二氧化碳压裂的水平井体积压裂方法，包括：在水平井筒中钻取多个径向井；对所述径向井进行二氧化碳压裂；对进行二氧化碳压裂后的径向井进行水力压裂。

可选的，所述在水平井筒中钻取多个径向井包括：若水平井为裸眼完井，在预设位置进行径向水力射流，钻取径向井；若水平井为套管完井，对预设位置的套管进行开窗，在套管开窗后的井壁上进行径向水力射流，钻取径向井。

可选的，所述在预设位置进行径向水力射流包括：通过连续油管将水力径向射流设备接入至所述预设位置，通过所述水力径向射流设备进行径向水力射流。

可选的，所述对径向井进行二氧化碳压裂包括：通过泵将液态二氧化碳注入所述水平井筒。

可选的，所述对所述径向井进行水力压裂包括：通过泵将水基压裂液注入所述水平井筒。

可选的，所述水基压裂液为携砂压裂液。

可选的，所述径向井在压裂时形成对应的径向井应力场，所述径向井应力场分布范围的拟合图形为椭圆形。

可选的，所述多个径向井之间的井距范围为0.5bLb，其中，L为井距，b为所述径向井应力场分布范围的拟合图形的短轴长度。