[发明专利]油气储层改造工艺及造复杂裂缝的方法和自爆炸式支撑剂

说明书

本发明提供了一种油气储层改造工艺及造复杂裂缝的方法和自爆炸式支撑剂，所述方法为：将浓度为临界质量体积浓度的0.1～0.9倍的含有自爆炸式支撑剂的压裂液泵入油气井内，使其进入地层的初始主裂缝中，所述自爆炸式支撑剂呈球状且包括基体、包裹基体的炸药层、以及包裹炸药层的保护层；在压强为200～250MPa条件下，提升自爆炸式支撑剂的浓度至临界质量体积浓度以上，自爆炸式支撑剂触发爆炸并引发连锁爆炸，故在主裂缝末端处制造大量新裂缝，并且爆炸后产生的基体将留在所述新裂缝中起到支撑作用。本发明利用自爆炸式支撑剂的爆炸效果形成新裂缝且基体进入支撑，以实现复杂裂缝形态，将大大提升钻探作业的增产、增注和效率。

技术领域

本发明涉及石油、天然气和页岩气等能源的钻探技术领域，具体来讲，涉及一种油气储层改造用自爆炸式支撑剂、一种油气储层改造的压裂过程中使用该自爆炸式支撑剂的造复杂裂缝的方法、以及油气储层改造工艺。

背景技术

石油、天然气或页岩气等能源在国民经济的生产、生活等各个方面具有十分重要的作用，然而，我国人口众多，在国家化石能源储量一定的情况下，能源的钻探开采过程中提高能源的钻探效率和产量尤为关键。

压裂工艺是能源开采中增产、增注的一项重要工艺技术，它利用液体传导压力的性能，在地面利用高压泵组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度的液体传入泵中，在井底憋起高压，此压力超过储层的地应力和岩石抗张强度，在地层产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入裂缝，裂缝一边得到延伸，一边得到支撑。停泵后就在储层形成了具有一定宽度的高渗透填砂裂缝，由于这个裂缝扩大了油气流动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，可起到增产、增注的作用。

现有压裂工艺中，为了提高储层产量，通常采用造复杂缝网的方式增大储层改造体积。目前造复杂缝网通常采用裂缝内打砂塞进行暂堵，实现裂缝转向，从而增大储层改造的体积。然而，这种方式虽然能够增加裂缝的复杂程度，但产生的复杂缝网主要是以几条主裂缝为主，次生裂缝较少，难以对储层进行完全的改造。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种压裂过程中利用自爆炸式支撑剂造复杂裂缝的方法，以解决现有压裂工艺中次生裂缝过少的问题。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种压裂过程中利用自爆炸式支撑剂造复杂裂缝的方法，包括以下步骤：将质量体积浓度为临界质量体积浓度的0.1倍～0.9倍的含有自爆炸式支撑剂的压裂液泵入油气井内，以使自爆炸式支撑剂进入地层的初始主裂缝中，其中，所述自爆炸式支撑剂呈球状，且包括位于球心主要起支撑作用的基体、包裹所述基体的炸药层、以及包裹所述炸药层的保护层，所述质量体积浓度为自爆炸式支撑剂的质量与压裂液的体积之比，所述临界质量体积浓度为在200MPa～250MPa压强条件下能够触发处于所述初始主裂缝的末端处的自爆炸式支撑剂产生爆炸的质量体积浓度；在200MPa～250MPa压强条件下，提升压裂液中自爆炸式支撑剂的质量体积比至所述临界质量体积浓度以上，以触发处于所述初始主裂缝的末端处的自爆炸式支撑剂产生爆炸，并引发临近的自爆炸式支撑剂的连锁爆炸反应，从而在所述初始主裂缝的末端处制造大量新裂缝，并且自爆炸式支撑剂爆炸后产生的基体将留在所述新裂缝中起到支撑作用。

在本发明的一个示例性实施例中，所述临界质量体积浓度的范围可为150kg/m³～250kg/m³。进一步地，所述临界质量体积浓度的范围可为200kg/m³。

在本发明的一个示例性实施例中，所述基体可由刚性颗粒构成，且基体的外径可为0.1mm～2mm；所述炸药层的厚度可为0.1mm～1mm，爆热可为1000～6000kJ/kg；所述保护层可由能够防水的高分子材料或金属材料构成，且所述保护层的厚度可为0.1mm～1mm。

在本发明的一个示例性实施例中，所述刚性颗粒的粒径可在0.1～2mm范围内。