0024]井壁槽道2的條數(shù)可以是兩條或者多條，可根據(jù)該異形井眼的10的具體應(yīng)用情況而定。所述井壁槽道2沿著水平方向突入井壁，并沿著普通井眼I軸向延伸。所述井壁槽道2的長度最優(yōu)可為30m。若井壁槽道2的尺寸過長，則井壁的剛度可能無法保證，因此可能會對井下作業(yè)造成困難。故此，井壁槽道2的長度可設(shè)為30m。所述井壁槽道2的開口寬度和所述井壁槽道2突入井壁的深度成比例。根據(jù)本發(fā)明，所述寬度和深度的比例范圍可為1:5到1:3。寬度設(shè)為15mm到40mm，深度設(shè)為45mm到300mm。在本實施例中，所述井壁槽道2的開口寬度最優(yōu)設(shè)為30mm，突入井壁的深度最優(yōu)設(shè)為90mm。由此，井壁槽道2的槽道端部3可獲得較大的起裂應(yīng)力，從而使該處優(yōu)先破裂。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，由于槽道端部3所承受的拉伸應(yīng)力隨著槽道端部3的曲率半徑的減小而增大，因此，槽道端部3的曲率半徑的優(yōu)選范圍為3mm到10mm。當(dāng)所述槽道端部3的曲率半徑設(shè)為3_，所述普通井眼I的井壁內(nèi)徑設(shè)為150_時，則槽道端部3所承受的拉伸應(yīng)力為普通井眼I所承受的拉伸應(yīng)力的7倍以上，因此，井壁槽道2的槽道端部3的小曲率半徑部位優(yōu)先破裂，裂縫的延伸方向為所述小曲率半徑指向的方向。由此，有效的控制了井壁的起裂部位以及裂縫的延伸方向。因此，利用該異形井眼10進行壓裂時，能夠獲得設(shè)計所需的裂縫及其延伸方向，并且大大的提高了水力壓裂的質(zhì)量。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，所述異形井眼10可在較小的水力壓強下實現(xiàn)壓裂，這是因為由于異形井眼10中的井壁槽道2的槽道端部3的曲率半徑較小，因此可以獲得較大的局部應(yīng)力。進而，在異形井眼10中施加的水力壓強不需要達到井壁破裂所需的壓強，只需要井壁槽道2的槽道端部3的小曲率半徑處獲得的拉伸應(yīng)力達到井壁破裂所需的壓強，就能實現(xiàn)水力壓裂。并且，所述用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法不僅可以很好地控制起裂方向和所要設(shè)計的異形井眼10的形狀，而且便于施工、節(jié)能省耗，只需要較低的起裂壓力就能實現(xiàn)井壁的壓裂，大大降低了作業(yè)工具的損壞程度，有效地減少壓裂液漏失以及減少因壓裂液過多侵入地層無法完全返排而造成的儲層傷害。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，利用所述異形井眼10進行水力壓裂的具體過程如下。首先，在要進行壓裂的目標地層構(gòu)建一個普通井眼I。所述普通井眼I的截面形狀為圓形。其次，在普通井眼I的側(cè)面開設(shè)至少一條井壁槽道2，其中，井壁槽道2具有一定的截面形狀，由此形成了具有異形截面的異形井眼。接下來，在井壁槽道2的前后端的普通井眼I進行井筒封隔。然后，對已封隔的井段施加水力壓強，由于槽道端部3的曲率半徑較小，因此此處的井壁所承受的拉伸應(yīng)力為普通井眼所受拉伸應(yīng)力的7倍。之后，在井壁槽道2的槽道端部3的小曲率半徑處開始產(chǎn)生裂縫，并且裂縫的延伸方向為槽道端部3指向的方向。由此，可以完成所要求的壓裂施工。
[0028]容易理解，由于上述水力壓裂構(gòu)造成異形井眼后的其它工序為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，因此在本文中不再詳述。
[0029]在水力壓裂工藝過程中，由于采用了通過所述用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，因此，可以獲得設(shè)計所需的異形井眼10，并且所述異形井眼10可很好的控制井壁裂縫的起裂方向。
[0030]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，所述方法包括如下步驟: 在要進行壓裂的目標地層構(gòu)建圓形普通井眼； 將所述普通井眼中的一部分改造成具有非圓形的截面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述非圓形的截面的邊緣輪廓的一部分或多部分具有小于所述圓形普通井眼半徑的曲率半徑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述非圓形的截面為橢圓形、矩形或棗核形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，將所述普通井眼中的一部分改造成具有非圓形的截面而形成異形井眼，所述異形井眼包括設(shè)置在所述普通井眼的井壁上，并沿著所述普通井眼的軸向開設(shè)的至少兩個井壁槽道，其中所述井壁槽道指向壓裂裂縫的延伸方向。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述井壁槽道的端部的曲率半徑設(shè)置為所述普通井眼的曲率半徑的0.02到0.15倍。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述井壁槽道的端部的曲率半徑為3mm到10mm。7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述井壁槽道的寬度和深度之比為1:5到1:3。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法，其特征在于，所述井壁槽道的寬度為15_到30mm,深度為45_到90_。9.一種利用異形井眼來進行水力壓裂的方法，其特征在于，包括如下步驟: 在壓裂的目標地層構(gòu)建通過根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法來構(gòu)造異形井眼； 利用該異形井眼進行水力壓裂。
【專利摘要】一種井眼的構(gòu)造方法及一種利用井眼進行水力壓裂的方法，所述方法包括如下步驟：在要進行壓裂的目標地層構(gòu)建圓形的普通井眼；將所述普通井眼中的一部分改造成具有非圓形的截面；本發(fā)明還提供一種利用異形井眼來進行水力壓裂的方法，所述方法包括如下步驟：在壓裂的目標地層通過所述井眼的構(gòu)造方法來構(gòu)建所述異形井眼；利用該異形井眼進行水力壓裂。所述用于水力壓裂的井眼的構(gòu)造方法能夠制造出具有很好的控制裂縫的起裂方向以及需要較小的起裂應(yīng)力的異形井眼的優(yōu)點。
【IPC分類】E21B43/26, E21B43/30
【公開號】CN105089605
【申請?zhí)枴緾N201410215081
【發(fā)明人】趙金海, 何江, 楊傳書, 徐術(shù)國, 李昌盛
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月21日