一种提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法与流程

本发明属于油田开发领域，具体涉及一种提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法。

背景技术：

随着油田勘探开发程度的不断加深，以鄂尔多斯盆地长6-8层为代表的致密油储层所占的比例越来越大，每年需要水力压裂的同类油井超过一千口，如何提高该类油藏单井产量成为油气井增产领域的核心问题。然而，由于这类储层致密、孔喉细微，为了降低储层伤害，提高人工裂缝泄油体积，采用滑溜水压裂液成为油田工程师的必然选择。然而滑溜水压裂液支撑剂悬浮性能有限，支撑剂集中铺置在裂缝底部，需要进一步提高支撑剂悬浮性，输送距离受限，人工水力裂缝远端得不到有效支撑；同时，支撑剂下沉速度过快，裂缝还未闭合时，支撑剂已下沉至油层底部或产层外，造成无效支撑，影响了改造效果，不能满足经济开发的需求。

目前石油从业者主要从提高施工排量、降低支撑剂密度和提高携砂液粘度三方面出发，来提高裂缝的有效支撑缝长。为了获取有效支撑缝长而大幅度提高施工排量的做法，现场实践表明从上述三方面改进作用有限，同时会造成缝高过度延伸，效果往往适得其反；支撑剂密度和其导流能力密切相关，过低密度的支撑剂不能满足油田压裂的导流能力要求；携砂液粘度的增加对储层伤害程度加大，不适合作为致密储层水力压裂的压裂液体系。因此，目前致密储层的水力压裂改造都面临着亟需提高有效支撑缝长的技术难题。

技术实现要素：

本发明是针对渗透率小于0.1毫达西储层的油田增产技术，避免缝高过度延伸基础上，提高人工裂缝的有效支撑缝长30％以上，达到增加裂缝有效改造体积，提高油井产量的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法，包括以下步骤：

步骤一，通过油管将水力喷砂器下放至目的层段；

步骤二，将水力喷砂器对准预先设定的油层位置，之后进行喷砂射孔；

步骤三，采用脉冲式加砂工艺向地层注入携砂液，完成对储层的水力压裂改造；其中，携砂液为支撑剂与滑溜水的混合物。

本发明进一步的改进在于，水力喷砂器的喷咀数量4～12个，喷咀直径不大于6.3毫米。

本发明进一步的改进在于，通过调整油管排量，使喷咀的喷射速度为160～220米/秒，喷射时间为10～20分钟。

本发明进一步的改进在于，脉冲式加砂工艺具体为：携砂液和滑溜水交替注入，携砂液的砂比由低到高阶段式注入，平均砂比为140-250kg/方。

本发明进一步的改进在于，以每60～300秒的时间间隔交替注入携砂液和滑溜水。

本发明进一步的改进在于，携砂液的注入时间为200～300秒，滑溜水的注入时间为60～100秒，交替注入携砂液和滑溜水。

本发明进一步的改进在于，以4方/分钟以上的施工排量向地层注入携砂液。

本发明进一步的改进在于，所述施工排量为油管排量和环空排量之和。

本发明进一步的改进在于，采用脉冲式加砂工艺向地层注入携砂液后连续注入6～12分钟的支撑剂浓度高于320千克/方的携砂液。

本发明进一步的改进在于，支撑剂的粒径小于0.425mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法，通过水力喷砂射孔，建立油层和套管的“高速通道”，之后通过脉冲式注入工艺，将支撑剂输送至裂缝远端，使裂缝的有效支撑缝长达到最优效果。本发明是针对渗透率小于0.1毫达西储层的油田增产技术，避免缝高过度延伸基础上，提高人工裂缝的有效支撑缝长30％以上，达到增加裂缝有效改造体积，提高油井产量的目的。

进一步的，本发明采用粒径为小于0.425mm的支撑剂，利于将支撑剂输送至裂缝远端，使裂缝的有效支撑缝长达到最优效果。

附图说明

图1是水力喷砂器的结构示意图；

图2是水力喷砂器进行喷砂射孔和压裂的施工示意图。

图中：1、水力喷砂器；2、喷咀；3、油管；4、环空；5、人工裂缝。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1和图2，一种提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法，包括如下步骤：

步骤一，通过油管3将水力喷砂器下1放至目的层段；其中，水力喷砂器的喷咀为4～12个，喷咀的直径不大于6.3毫米；

步骤二，将水力喷砂器1对准预先设定的油层位置，即对准改造部位，通过调整油管3排量，使水力喷砂器1以160～220米/秒的速度进行喷砂射孔10～20分钟；

步骤三，完成上述喷砂射孔工作后，采用脉冲式加砂工艺向地层注入携砂液，完成对储层的水力压裂改造。具体过程为：

1)先向地层注入滑溜水；

2)再交替注入携砂液与滑溜水；具体的，以每60～300秒时间间隔交替注入携砂液和滑溜水；其中，携砂液为支撑剂与滑溜水的混合物，支撑剂粒径小于0.425mm；以4方/分钟以上的施工排量向地层注入携砂液。油管3外侧为环空4；施工排量为油管3排量和环空4排量之和。

3)最后连续6～12分钟注入携砂液；其中，携砂液中支撑剂浓度高于320千克/方。

下面通过一个具体实施例进行详细说明。

本发明中的水力喷砂器的喷咀为6个，喷咀的直径为6.3毫米，该种配置的水力喷砂器1可以使用携砂液对j55、n80、p110等不同材质的油气井套管进行快速射孔，同时对渗透率低于0.1毫达西的致密储层有较强的穿透作用。

本实施例针对开发致密油藏的采油井，套管为j55材质，储层渗透率为0.08毫达西。

步骤一，通过油管3将水力喷砂器1下放至目的层段；

通过步骤一所述的方法，能够使水力喷砂器准确的传送至目的层段，为后续射孔工作提供保证。

步骤二，水力喷砂器对准预先设定的油层位置进行喷砂射孔，具体是指，以178米/秒的速度进行喷砂射孔，喷砂射孔时采用喷砂射孔液，喷砂射孔液采用滑溜水携带20-40目粒径的石英砂，且喷砂射孔液中石英砂浓度为140千克/方，喷砂射孔的时间为15分钟，建立油层和油井之间连通的“高速通道”。

步骤三，完成上述射孔工作后，首先以6方/分钟的施工排量向地层注入不含支撑剂的前置液(即滑溜水)100方，之后然后注入携砂液450方。其中，携砂液携带粒径为0.212～0.425mm的支撑剂，携砂液以每60/200秒时间间隔进行支撑剂和滑溜水交替注入，最后，在携砂液邻近结束阶段连续尾追8分钟支撑剂浓度为325千克/方的携砂液。6方/分钟的施工排量具体是指油管和环空的总排量，其中油管排量为2方/分钟，注入滑溜水；环空排量为4方/分钟，以每60/200秒时间间隔进行支撑剂和滑溜水交替注入。60/200秒时间间隔进行支撑剂和滑溜水交替注入是指，携砂液支撑剂注入持续时间为200秒，滑溜水注入持续时间为60秒，两者交替注入。

优选的，本实施例中，用于喷砂射孔的20-40目石英砂4.2吨，用于压裂的入地液量大约为574方，用于支撑裂缝的支撑剂为40-70目石英砂72.9吨，注入携砂液的平均砂比为162千克/方。

本发明提供的提高裂缝有效支撑缝长的压裂方法，通过水力喷砂射孔，建立油层和套管的“高速通道”，之后通过脉冲式注入工艺，把小粒径支撑剂输送至裂缝远端，是裂缝的有效支撑缝长达到最优效果。本发明是专门渗透率小于0.1毫达西储层的油田增产技术，避免缝高过度延伸基础上，提高人工裂缝5的有效支撑缝长34％，达到增加裂缝有效改造体积，提高油井产量的目的。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。