[发明专利]一种改善型交错定面射孔方法、装置及参数设计方法

说明书

本发明提供了一种改善型交错定面射孔方法、装置及参数设计方法。参数设计方法包括：获取目标压裂储层最大最小主应力方向；进而建立射孔孔眼与裂缝扩展模型，射孔孔眼包括交错定面射孔孔眼及设于相邻两个交错定面之间的与此两个交错定面的中间射孔孔眼形成第三定面的第三射孔孔眼；基于该模型，以获得最大裂缝缝网改造体积为目标，采用单因素变量法确定射孔孔眼参数。本发明提供的装置在交错定面射孔装置的基础上于相邻两个交错定面之间增设与此两个交错定面的中间射孔弹形成第三定面的第三射孔弹。本发明提供的射孔方法获得的射孔孔眼包括交错定面射孔孔眼及在相邻两个交错定面之间的与此两个交错定面的中间射孔孔眼形成第三定面的第三射孔孔眼。

技术领域

本发明属于非常规储层开发技术领域，特别涉及一种改善型交错定面射孔方法、装置及参数设计方法。

背景技术

页岩油、气的开发和利用越来越受到世界各国的关注和重视。我国页岩油、气储量丰富，如何实现页岩油、气有效开发是我国技术人员研究的热点。非常规油气储层例如页岩油、气储层的储层致密、非均质性强、埋藏深度大、且部分地区具有高应力，基于此目前常规的压裂技术常常不能满足非常规油气资源的高效稳定开发的要求。

射孔是连接井筒、地层和裂缝的关键通道，为体积压裂提供压裂动力。射孔技术的提高能够极大的推动压裂技术的发展。

体积压裂技术作为石油工业中一种高效的增储增产工艺技术，已广泛应用于非常规油气储层的改造中，并取得了显著效果。长期现场实践表明，对于追求单一裂缝长度的压裂方法对非常规油气资源采收率的提高往往是有限的。并且，在实际压裂施工过程中，由于压裂效果受地质条件的影响较大，如果不能根据地层的实际地质情况具体进行参数设计，而是盲目的使用体积压裂技术，很难实现有效提高采收率的目的。

射孔体积压裂技术作为非常规油气资源开采的重要手段，在开发薄油藏、底水油藏和低渗透致密油气藏中的优越性使其在我国各大油田油气资源开采中发挥着重要的作用。

目前常规射孔主要有螺旋射孔、定向射孔以及定面射孔。然而这些射孔均难以满足非常规油气资源开采的要求，主要原因在于：

当采用螺旋射孔时，各射孔孔道之间相对孤立，孔周微裂缝形成和扩展随机性强，裂缝彼此之间连通性差，难以形成形态及扩展方向的近井筒裂缝；

当采用定向射孔时，在不同的射孔方位角上，水力压裂形成的裂缝深度均不相同，孔周微裂缝及近井筒裂缝多平行于井筒轴线方向，很难形成横切主缝；

定面射孔相较于螺旋射孔与定向射孔，具有同一定面内射孔孔道之间联系紧密，易形成局部扇形近井筒横切裂缝面的优点，但不同扇形横切裂缝面间连通扩展随机性强，难以进行有效控制，压裂时常出现主缝扩展失控等现象。

王滨于2019年12月期间在《石油勘探与开发》一期刊中，提出了在常规定面射孔的基础上加入定面交错角的交错定面射孔方式，使3发射孔所构成的定面相互交错，既可以满足常规定面射孔之间射孔的紧密联系，又可以使孔周围裂缝相互连通。而在下定面中将射孔孔道设置在应力相对分散的区域，进而减缓常规定面射孔存在的问题。然而该方法依旧没有从根本上解决不同扇形横切裂缝面间连通扩展随机性强，难以进行有效控制，压裂时常出现主缝扩展失控等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效提高交错定面射孔形成的扇形裂缝间的连通性进而形成复杂缝网的新型交错定面射孔方法。

本发明的另一目的在于提供一种能够满足非常规地层稳定开发的新型交错定面射孔参数设计方法，为现场压裂施工射孔设计提供理论指导。

本发明的再一目的在于提供一种能够有效适用于本发明提供的新型交错定面射孔方法的射孔装置。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：