一種體積壓裂改造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠增強脆性頁巖氣儲層壓裂實施 效果的體積壓裂改造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頁巖氣儲層具有孔隙度、滲透率超低，氣體賦存狀態(tài)多樣等特點，一般需要經(jīng)過水 力壓裂儲層改造措施后才能獲得經(jīng)濟有效的開發(fā)。目前，體積壓裂是頁巖氣儲層改造常用 的一種工藝方法。通過該方法可以對儲層在長、寬、高三維方向上進行全面改造，增大儲層 的滲流面積和導流能力。具體地，在水力壓裂實施過程中通過改變射孔方式、壓裂規(guī)模、壓 裂材料和注入方式等方法來增加壓裂裂縫的復(fù)雜性，在形成一條或者多條主裂縫的同時， 盡可能讓主裂縫溝通更多的天然裂縫或巖石層理以及次生裂縫，從而實現(xiàn)人工裂縫與天然 裂縫相互交錯的裂縫網(wǎng)絡(luò)，進而達到增加頁巖氣層改造體積的效果。
[0003] 在實際應(yīng)用時，體積壓裂改造通常會涉及以下工藝方法：提高排量施工、增加壓 裂規(guī)模、滑溜水與線性膠混合壓裂、強制閉合+快速返排+多次加砂工藝、使用低黏度壓裂 液和小粒徑支撐劑等。然而實際監(jiān)測資料表明，上述工藝方法在實際應(yīng)用中會受到頁巖氣 儲層巖性、物性、巖石力學條件的限制，實際壓開裂縫不能呈現(xiàn)預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)裂縫特征。特別 是對于脆性強、天然裂縫發(fā)育、水平兩向地應(yīng)力差異小的頁巖地層而言，即使形成了復(fù)雜裂 縫，也僅局限于近井筒周圍，壓裂液造縫效率偏低，不能有效地達到增加頁巖氣藏改造體積 的目的。此外，在滑溜水攜砂壓裂過程中會因為多縫濾失而引起主裂縫縫寬窄、壓裂液造縫 效果差、主裂縫導流能力低，以及施工過程中加砂困難等諸多難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種體積壓裂改造方法，通過優(yōu)化施工泵注 過程，在地層中形成有效的體積裂縫，達到期望的水力壓裂效果。
[0005] -種體積壓裂改造方法，包括以下步驟：
[0006] 初始起裂步驟，注入低粘壓裂液體，使得近井地層的微裂縫被濾失的低粘壓裂液 體飽和，再注入包含小粒徑支撐劑的混砂壓裂液，用于封堵微裂縫和打磨降低彎曲摩阻，以 減少近井筒效應(yīng)；
[0007] 壓裂擴縫步驟，交替地注入高粘壓裂液體和低粘壓裂液體，使產(chǎn)生的主裂縫從近 井地層向中遠井地層不斷擴展和延伸，與遠場天然裂縫及弱面層理縫連通并達到預(yù)期的長 度，其間還注入包含中等粒徑支撐劑的混砂壓裂液以支撐主裂縫；
[0008] 縫口支撐步驟，注入包含大粒徑支撐劑的混砂壓裂液以完成縫口支撐。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述初始起裂步驟之前還包括預(yù)處理步驟，所述縫口支撐 步驟之后還包括燜井返排步驟：
[0010] 預(yù)處理步驟，注入酸液以清理井筒并降低孔眼摩阻和近井地層的破裂壓力；
[0011] 燜井返排步驟，燜井一段時間，待裂縫網(wǎng)絡(luò)得以有效填充和支撐后進行控制返排。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述高粘壓裂液體與低粘壓裂液體的粘度相差若干倍，以 產(chǎn)生粘性指進效應(yīng)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述初始起裂步驟進一步包括以下小步驟：
[0014] 以較低的排量注入低粘壓裂液體；
[0015] 以較高的排量反復(fù)交替地注入包含小粒徑支撐劑的混砂壓裂液和凈液體，使該混 砂壓裂液的砂比階梯式地上升。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述壓裂擴縫步驟進一步包括以下小步驟：
[0017] 當主裂縫的延伸距離達到第一指定長度時，以較高的排量注入高粘壓裂液體；
[0018] 當主裂縫的延伸距離達到第二指定長度時，停止注入高粘壓裂液體，改用較低的 排量注入低粘壓裂液體，其間當施工壓力下降平穩(wěn)后，再以較高的排量注入包含小粒徑支 撐劑的混砂壓裂液，然后注入隔離液；
[0019] 當主裂縫的延伸距離達到第三指定長度時，改用較高的排量注入高粘壓裂液體， 其間當施工壓力下降平穩(wěn)后，再以較高的排量反復(fù)交替地注入包含中等粒徑支撐劑的混砂 壓裂液和凈液體，使該混砂壓裂液的砂比階梯式地上升。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述縫口返排步驟進一步包括以下小步驟：
[0021] 當主裂縫的延伸距離接近主裂縫期望長度時，改用更高的排量注入低粘壓裂液 體，然后注入包含大粒徑支撐劑的混合壓裂液以完成縫口支撐；
[0022] 待達到期望的加砂濃度后，注入頂替液以頂替包含大粒徑支撐劑的混合壓裂液。
[0023] 優(yōu)選地，上述低粘壓裂液體為滑溜水；所述高粘壓裂液體為凍膠；所述混砂壓裂 液是相應(yīng)施工步驟中由滑溜水或凍膠與相應(yīng)粒徑的支撐劑混合而成；所述凈液體和頂替液 為滑溜水或凍膠；所述隔離液為滑溜水。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述初始起裂步驟中，以較高的排量反復(fù)交替地注入包含 小粒徑支撐劑的混砂壓裂液和凈液體，使該混砂壓裂液的砂比可以由2%以1%的增幅階 梯式地上升到4%~5% ;
[0025] 所述壓裂擴縫步驟中，以較高的排量反復(fù)交替地注入包含中等粒徑支撐劑的混砂 壓裂液和凈液體，使該混砂壓裂液的砂比可以由8%~10%以2%的增幅階梯式地上升到 18%~20%〇
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述較低的排量可以是6~8m3/min，所述較高的排量可以 是10~12m3/min，所述更高的排量可以是12~14m3/min。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述小粒徑支撐劑的粒徑可以是100目，所述中等粒徑支 撐劑的粒徑可以是40~70目，所述大粒徑支撐劑的粒徑可以是30~50目。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0029] 本發(fā)明提出的體積壓裂改造方法通過在水力壓裂過程中實時調(diào)整壓裂泵注工序 和施工參數(shù)，以交替的方式注入不同粘度的壓裂液體系，利用并提升凈壓力作用效果、誘導 應(yīng)力作用效果和粘性指進效應(yīng)等來改善主裂縫與遠井地層天然裂縫以及次生分支裂縫的 連通性，增強水力裂縫的波及體積，從而達到提高頁巖氣單井初始產(chǎn)量和最終采收率的目 的。
[0030] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利 要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0031] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0032] 圖1顯示了本發(fā)明提出的體積壓裂改造方法的一種實施方案的流程圖；
[0033] 圖2顯示了本發(fā)明實施例中的地層體積壓裂裂縫擴展和延伸情況的示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步 地詳細說明。圖1顯示了本發(fā)明提出的體積壓裂改造方法的一種實施方案的流程圖。從圖 1可知，該方法主要包括以下步驟：
[0035] 預(yù)處理步驟，注入酸液以清理井筒并降低孔眼摩阻和近井地層的破裂壓力；
[0036] 初始起裂步驟，注入低粘壓裂液體，使得近井地層的微裂縫被濾失的低粘壓裂液 體飽和，再注入包含小粒徑支撐劑的混砂壓裂液，用于封堵微裂縫和打磨降低彎曲摩阻，以 減少近井筒效應(yīng)；
[0037] 壓裂擴縫步驟，交替地注入高粘壓裂液體和低粘壓液體，使產(chǎn)生的主裂縫從近井 地層向中遠井地層不斷擴展