[发明专利]一种提升缝洞型储层改造效果的适度加砂增压酸压方法

权利要求书

1.一种提升缝洞型储层改造效果的适度加砂增压酸压方法，依次包括以下步骤：

(1)计算支撑剂粒径上限及其安全加砂浓度，过程如下：

①根据目标储层前期的压裂施工资料，确定该储层酸化压裂时的净压力P_S；

②建立目标储层人工裂缝模型，先从裂缝模型中心开始，沿缝高方向从上到下将模型下半部分离散为N个单元格，再计算净压力P_S影响下第i个单元格的缝宽N_i(其中i＝1,2,……,N)，最后将N个单元格的缝宽叠加求平均值，计算得到储层中人工裂缝模型的平均缝宽W(N)：

式中W(N)——通过N次离散得到储层中人工裂缝模型的平均缝宽，m；

N——单元格的数目；

υ——泊松比，无量纲；

E——杨氏模量，MPa；

P_S——目标储层酸化压裂时的净压力，MPa；

l——人工裂缝模型的半高，m；

z_i——沿缝高方向，第i个单元中心位置到人工裂缝模型中心的距离，m；

b_i——沿缝高方向，第i个单元左边界位置到人工裂缝模型中心的距离，m；

c_i——沿缝高方向，第i个单元右边界位置到人工裂缝模型中心的距离，m；

取储层中人工裂缝模型的平均缝宽W(N)的1/3作为支撑剂粒径的上限值D；

③使用与施工作业中相同的压裂液，加入支撑剂后模拟携砂液在目标储层人工裂缝中的流动过程，测量支撑剂粒径为D时的安全加砂浓度R；

(2)确定酸化压裂开启目标储层中天然裂缝的临界净压力提升值ΔP，过程如下：

①获取目标储层中天然裂缝的倾角α以及该天然裂缝与人工裂缝的逼近角θ，以倾角α为横坐标、逼近角θ为纵坐标绘制目标储层中天然裂缝分布散点图，其中0°≤α≤90°，0°≤θ≤90°；

②以天然裂缝与人工裂缝的最大逼近角θ_max为逼近角最优上限值θ_m；从90°到0°逐渐降低倾角的下限值α_min，根据目标储层中天然裂缝分布散点图，计算出倾角α和逼近角θ在α_min≤α≤90°且0°≤θ≤θ_max范围内天然裂缝的占比，当占比等于70％时对应的α_min为倾角最优下限值α_m；

③确定目标储层中部位置的最大水平主应力、最小水平主应力以及垂向应力，作为目标储层中天然裂缝的最大水平主应力σ_x、最小水平主应力σ_y以及垂向应力σ_z；

④根据下式计算天然裂缝的法向正应力σ_n：

l₂＝l₁ tanθ_m

l₃＝cosα_m

开启目标储层天然裂缝的临界净压力P等于天然裂缝法向正应力σ_n与最小水平主应力σ_y之差，临界净压力提升值ΔP为P-P_S；

(3)对目标储层进行加砂增压酸压施工，过程如下：

①以3.0～4.5m³/min的排量向井筒中泵注压裂液，将井筒内液体全部挤入地层为止；

②以常规酸压排量向井筒中泵注压裂液，直至人工裂缝稳定延伸，记录压裂过程中人工裂缝稳定延伸时的井口压力A；

③将粒径为2D/3的支撑剂加入压裂液中，以R/3的加砂浓度配制携砂液；

④以常规酸压排量向井筒中泵注携砂液，用量与步骤②中压裂液相同；再以相同排量注入压裂液顶替携砂液，其用量为携砂液的1/2，记录顶替过程中的井口压力B；

⑤如果B-A≥ΔP，直接进行酸压施工；如果B-AΔP，保持支撑剂的粒径不变，提高加砂浓度至2R/3，重新配制携砂液，重复步骤④，记录顶替过程中的井口压力C；

⑥如果C-A≥ΔP，直接进行酸压施工；如果C-AΔP，保持支撑剂的粒径不变，提高加砂浓度至R，重新配制携砂液，并注入井筒之中，排量和用量与步骤④相同；泵注结束后，进行酸压施工。