[发明专利]一种潮汐式铺砂压裂方法

说明书

本发明提供了潮汐式铺砂压裂方法，包括：S1)向储层泵入前置液使地层致裂；S2)将气体与混砂液形成的携砂液泵入步骤S1)中形成的人工裂缝中，用于支撑所述裂缝的几何形状；S3)向储层中泵入顶替液。与现有技术相比，本发明通过携砂液中液体与气体体积分数与入井流体的不连续性来协同强化液体脉动幅度与脉动频率，利用裂缝内部的液体脉动将支撑剂潮汐式向裂缝深部推进，从而有效提高有效裂缝体积与压裂液的携砂能力；同时流体不连续流动状态下的脉动冲击可以促进分支裂缝的形成，提高裂缝复杂程度从而增加有效裂缝体积；再者脉动条件有助于改善支撑剂在裂缝中的充填效果，提高裂缝导流能力和延长裂缝有效期。

技术领域

本发明属于石油钻井工程技术领域，尤其涉及一种潮汐式铺砂压裂方法。

背景技术

水力压裂是煤层、页岩等低孔隙度、低渗透率储层的必要的增产手段，在一定的排量和压力下，通过向地层泵注液体使储层破裂形成裂缝，随后充填支撑剂防止裂缝闭合。

根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段的任务可分为：(1)前置液：其作用是破裂底层并造成一定几何尺寸的裂缝以备后面携砂液进入。在温度较高的地层里，它还可起一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液中还加入一定量的细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。(2)携砂液：其起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预订位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大。携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液由于需要携带比重很高的支撑剂，必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。(3)顶替液：中间顶替液用来将携砂液送到预订位置，并有预防砂卡的作用；注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替入裂缝中，以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。根据压裂不同阶段对液体性能的要求，压裂液在一次施工中可能使用一种以上性能不同的液体，其中还可加有不同使用目的的添加剂。

目前常用的压裂液有水基、酸基、油基压裂液、乳状及泡沫压裂液等。水基压裂液是用水溶胀性聚合物(成胶剂)经交联剂交联后形成的冻胶。粘性压裂液具有很好的携砂能力，可以将支撑剂携带到裂缝深部，但其破胶后残渣较多且残渣粒径大易堵塞储层孔隙。为了保护储层，低渗透储层常采用活性水(1％～5％KCl溶液)作为压裂液，作为非粘性液体，活性水压裂液(粘度1mPa·s)的携砂能力远差于粘性液体，导致支撑剂在裂缝中快速沉积在井筒附近，阻止压裂液和支撑剂进一步向裂缝内部流动，缩短有效裂缝长度的同时易引起砂堵等危险事故，严重地降低了压裂施工成功率与压裂效果，是目前压裂增产改造领域重点攻关的难题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种提高增产改造效果的潮汐式铺砂压裂方法。

本发明提供了一种潮汐式铺砂压裂方法，包括：

S1)向储层泵入前置液使地层致裂；

S2)将气体与混砂液形成的携砂液泵入步骤S1)中形成的人工裂缝中，用于支撑所述裂缝的几何形状；所述混砂液由液态压裂液与支撑剂经梯度加砂形成；所述携砂液中液体压裂液的体积分数为10％～100％；所述携砂液中的气体体积分数为不连续；携砂液中气体的体积分数为0～50％；

S3)向储层中泵入顶替液。

优选的，所述步骤S2)中混砂液的梯度加砂包括第一阶段梯度加砂与第二阶段梯度加砂。

优选的，所述第一阶段梯度加砂时携砂液中气体的体积含量为10％～50％；所述第二阶段梯度加砂时携砂液中气体的体积含量为0％。

优选的，所述第一阶段梯度加砂与第二阶段梯度加砂之间混砂液的砂比为0，携砂液中气体的体积含量为10％～50％。