[发明专利]一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法

说明书

本发明公开了一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，先采用大平台丛式井组作业模式，并对各个井采用大偏移距的三维水平井布设，能对地下储层进行横向与纵向上的立体加密，接着每个井采用密切割分段压裂与甲烷原位多级燃爆致裂相结合，其中一级燃爆产生的高温高压气体沿射孔孔道对地层进行压裂，提高孔深，扩大孔径，并能清除射孔压实；接着在后续完成分段密封后，二级燃爆继续对射孔孔道地层压裂，对新生裂缝进一步延伸，形成以射孔孔道主裂缝与多级燃爆分支裂缝相互交织的裂缝网络。本发明能将多种压裂技术联合应用，从而实现页岩储层的立体开发、提高单井改造压裂程度，减少施工流程及成本，最终达到提高储层动用程度及采收率的目的。

技术领域

本发明涉及一种非常规气藏立体开发方法，尤其适用于页岩气储层开采时使用的一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法。

背景技术

页岩气是指赋存于可生烃的富有机质页岩或泥岩中的天然气，主要以吸附和游离方式存在于页岩层段，为自生自储式成藏，属于非常规天然气。与常规孔隙或裂隙性储层相比，页岩储层的孔隙微小，渗透率极低，一般需要进行体积压裂后，页岩气藏才具备商业开采价值。

当前主要的压裂增产技术手段为滑溜水压裂技术结合水平井分段改造，但是该措施面临水资源消耗量大、压裂液污染性、压裂缝网形态单一等问题。近年来，专家学者提出利用储层原位解析出的甲烷气体，通过燃爆产生的高温、高压气体冲击压裂页岩储层，创造立体裂缝网络，为页岩气提供高效运移通道的甲烷原位燃爆技术思路。基于此思路提出了诸多工程方法构想，其基础实施步骤为水平井全段射孔、构建导向缝槽、投放助燃剂、点火燃爆直至多区段多级脉冲燃爆，并集中在水平井钻构方式、助燃剂井下投放方式、多级脉冲燃爆方式三个方面进行创新，本质上都是甲烷燃爆作用下的水平井多段分簇压裂。

然而，所提出的各种页岩储层水平分段甲烷原位多级脉冲聚能燃爆压裂方法存在着一定的问题：发明人研究发现目前的方法多基于常规二维水平井，井口与水平段投影基本在同一条直线上，不存在偏移距，导致储层动用范围严重受限，对储层的利用程度低、动用储量少，且不符合我国页岩气资源开发实际情况；水平井工程造价为垂直井的2-3倍，无论是在压裂井周围再施工水力压裂井还是燃爆井用于裂隙贯通井进行甲烷抽采，都将使得施工工程量增大、周期延长、开采成本高昂；另外现有助燃剂的投放需要单独设计工艺步骤，影响整体开采效率，未与现有成熟的开采工艺实现良好融合；压裂过程仍部分依赖传统水力压裂、超临界CO₂携砂入缝等，泵注作业频繁。

我国主要页岩油气井位于西南多山地区，地表起伏较大，生态环境脆弱，水资源、土地资源及森林资源保护区较多，水平井开发受地形地貌及资源保护影响较大；目前的方法中还采用了水平井分段多簇压裂，其是指采用封隔器将一定长度的待压裂水平段封隔，在待压裂段内又以一定间距(簇间距)进行多簇射孔压裂。在一段压裂施工结束后，改变封隔器坐封位置，进行下一段分段多簇压裂，如此重复进行，直到所有水平段被分段多簇压裂；密切割压裂技术，其是通过减小射孔簇间距、增加单段射孔簇数的方式，充分利用了裂缝诱导应力场对簇间的有效改造，使得簇间未充分改造区的储量得以有效利用，从而增加单井控制储量(SRV)及气井估算最终可采储量(EUR)；上述这些方法均能起到一定的作用，但是其并不适用于上述水平井开发受地形地貌及资源保护影响较大的页岩气储层开采。为更好地实现页岩致密储层的压裂改造，很难仅依靠某一种压裂技术手段，需要综合运用各种先进钻完井、压裂、抽采生产技术。因此，如何能将多种压裂技术联合应用，从而实现页岩储层的立体开发、提高单井改造压裂程度，减少施工流程及成本，最终达到提高储层动用程度及采收率的目的，是本行业的研究方向之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，能将多种压裂技术联合应用，从而实现页岩储层的立体开发、提高单井改造压裂程度，减少施工流程及成本，最终达到提高储层动用程度及采收率的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，具体步骤为：