[发明专利]一种薄互层穿层压裂方法及其应用

说明书

本发明公开了一种薄互层穿层压裂方法及其应用，所述方法包括：(1)在前置液造缝阶段加入混合粒径支撑剂；(2)泵注小粒径支撑剂；(3)注入压裂液；(4)暂堵施工。本发明分析了目前含煤系多种岩性薄互层油气储层压裂技术的不足，提出了针对性技术，该技术以变黏度强抑制性压裂液体系优化技术、混合粒径支撑剂加入技术、缝端暂堵剂加入技术及支撑剂均匀铺置技术为核心，配合相应的施工技术取得了良好效果。本发明解决了含煤系多种岩性薄互层油气储层压裂时液体沿层面滤失大，无法有效压穿多岩性储层，支撑剂铺置不到位，支撑效果弱的问题。

技术领域

本发明属于油气储层改造领域，尤其涉及薄互层穿层压裂，特别地，涉及一种含煤系多岩性薄互层穿层压裂方法，主要针对的是类似海陆过渡相或陆相页岩气等多岩性薄互层油气的压裂改造技术。

背景技术

水平井分段压裂技术是低孔特低渗油藏增产改造的重要技术手段，在厚油层压裂改造中被广泛应用。但面对厚度小、小层数多的砂泥岩薄互储层，它的改造效果一般，主要原因是压裂施工仅仅改造了水平段所在的单个小层，由于小层厚度小，地层能量弱，难以形成长期有效供液，导致产量低，递减快。

目前针对煤系多种岩性薄互层油气储层的压裂技术主要是提高压裂液黏度和(或)排量。对水平井多簇射孔而言，每簇射孔处裂缝能被分配的排量随着簇数的增加而等比例降低，仍难以避免压裂液沿不同岩性的小层界面延伸的可能性，尤其是遇到煤岩等软介质时，穿层压裂的可能性基本丧失。

为了实现同时改造多个小层，文献《水平井穿层压裂技术研究及应用》从水基压裂垂直缝遮挡原理出发，分析穿层压裂技术影响因素，优化压裂施工参数，在现场试验中取得了成功，实现了砂泥岩薄互储层水平井纵向改造多层，为砂泥岩薄互储层改造提供了技术手段。

中国专利201910265365.X公开了一种煤系复合储层压裂物理模拟试件制备方法，尤其适用于煤系气开发地质与岩石力学领域使用。首先采集大块新鲜煤样和不同岩性的小块岩样，对大块新鲜煤样的断面进行激光扫描并计算表面形貌的分数维值，对小块岩样开展X衍射分析和岩石力学检测，并根据检测结果利用砂子、水泥和粘土调配模拟出不同的配方，确定煤系复合储层岩石组合类型、不同岩性岩层厚度，模具制备含煤多岩性岩石组合立方体试件，在立方体试件的同一侧面，于煤样和不同岩性自制岩样的中心部位分别钻取井眼，并在其内固结钢质注液管以模拟井眼，利用密封材料对含煤多岩性岩石组合立方体进行外部浇筑，制备成标准尺寸的煤系复合储层物理模拟压裂试件。其步骤简单，使用方便，制备的试件更贴近实际。

在文献《薄互层分层压裂界限试验研究》中提到，大庆西部低渗透油田油层多为薄互层,油层不但厚度较薄而且层与层之间的夹层也较薄,给分层压裂改造带来了一定的难度,进行隔层遮挡作用的判断及缝高的控制显得更为重要,也是压裂选井选层、层段划分及优化设计的难点和关键。笔者在研究裂缝延伸高度的影响因素的基础上,分析了薄夹层遮挡作用,对隔层的分层界限进行了试验研究,提出了一套新的压裂层段划分方法。现场试验32口井,打破了以往夹层厚度小于4m不能分层压裂的界限,从而拓宽了压裂选井选层的范围,对提高低渗透薄互层压裂效果具有重要意义。

文献《水平井压裂技术在高89块薄互层特低渗透油藏开发中的应用》中提到，水平井压裂技术已经成为低渗透油田开发非常有效的开采技术,但对薄互层特低渗透油藏开发的适应性研究相对较少。以高89块典型薄互层特低渗透油藏为例，通过对水平井裂缝特点和裂缝条数优化设计，水平井参数和油藏水平井-直井井网合理选择等的研究,结合油藏实际效果分析，论证了水平井压裂技术在薄互层特低渗透油藏开发的应用效果和前景。