一种用于薄互层储层水平井定面射孔诱导压裂的方法与流程

[0001]
本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种用于薄互层储层水平井定面射孔诱导压裂的方法。


背景技术：

[0002]
薄互层储层是指不同岩性的薄层交互出现的一种地质现象，具有单个含油储层较薄、相同岩性薄层隔层出现的特征。薄互储层每相邻两层的岩性不同，相同岩性的薄层隔层重复出现，因而层间渗透率差异大、储量丰度低。现有技术中，针对薄互层储层的开发产量比较低，则如何有效增加单井产量是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于薄互层储层水平井定面射孔诱导压裂的方法。该方法使得水平井在一个优质储层内延伸，以提高单井产量，同时，在纵向上利用定面射孔技术沟通相邻的优质储层，以增加纵向上的储层动用程度，并由此有效提高单井产量。
[0004]
根据本发明，提出了一种用于薄互层储层水平井定面射孔诱导压裂的方法，包括设置水平井使得水平段在第一储层内延伸，并对水平井进行分段式射孔和压裂，在射孔过程中，在垂直于水平段轴向的平面内进行朝向第二储层的定面射孔。
[0005]
在一个实施例中，在所分的各段内进行多簇射孔，各簇包括多个孔眼，相邻的簇之间的间距为5-10米。
[0006]
在一个实施例中，各簇中相邻的孔眼之间在垂直于水平段轴向的平面内呈第一角度分布。
[0007]
在一个实施例中，各簇具有三个孔眼，其中，在垂直于水平井筒轴向的平面内，一个孔眼竖直延伸，另两个孔眼关于上述的一个孔眼对称并分别与上述的一个孔眼呈20-40度。
[0008]
在一个实施例中，两个孔眼关于上述的一个孔眼对称并分别与上述的一个孔眼呈30度。
[0009]
在一个实施例中，处于第一储层和第二储层之间的非目标层隔层与第一储层的水平应力差小于3mpa时，采用射孔弹进行定面射孔，
[0010]
处于第一储层和第二储层之间的非目标层隔层与第一储层的水平应力差大于或等于3mpa时，采用水力喷射钻孔。
[0011]
在一个实施例中，当采用水力喷射钻孔时，所射孔的孔眼延伸到第二储层至少1米。
[0012]
在一个实施例中，第二储层为不临近底水层或含水层。
[0013]
在一个实施例中，第一储层与第二储层为互相相邻的两个储层，比较相应地层中两个相邻的储层的储量和，将最大值所对应的两个储层设置为第一储层和第二储层。
[0014]
在一个实施例中，第一储层的储量大于第二储层的储量。
[0015]
与现有技术相比，本发明的优点在于，该方法针对薄互层，其中使得水平井在一个优质的第一储层内延伸，以提高单井产量。同时，在纵向上利用定面射孔技术沟通相邻的优质的第二储层，以增加纵向上的动用程度，并由此有效提高单井产量。
附图说明
[0016]
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0017]
图1显示了根据本发明的一个实施例的第一段定面射孔示意图；
[0018]
图2显示了根据本发明的一个实施例的第一段压裂示意图；
[0019]
图3显示了根据本发明的一个实施例的第二段定面射孔示意图；
[0020]
图4显示了根据本发明的一个实施例的第二段压裂示意图；
[0021]
图5显示了根据本发明的另一个实施例的第一段定面射孔示意图。
[0022]
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0023]
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
[0024]
本发明涉及一种用于薄互层储层水平井定面射孔诱导压裂的方法。本申请的薄互层特指，其中的优质储层的深度不大于10米，而优质储层之间的隔层不大于5米。
[0025]
在该方法中，利用水平井开发该薄互层，以有效增加单井控制储量。该水平井的水平段(图1中由图号8表示)在其中一个优质储层内延伸。该水平井的水平段所延伸的优质储层定义为第一储层，例如图1中的由图号3表示的那一层。在操作过程中，对水平井进行分段式射孔和压裂。并且，在射孔过程中，在垂直于水平段轴向的平面内进行朝向第二储层的定面射孔。其中，在图1中，垂直于水平段轴向的平面与z和y坐标所形成的平面相同。而第二储层为另一个优质储层，在图1中图号1所示的储层为第二储层。通过上述的定面射孔以及后续压裂，能沟通相邻的优质的第二储层，增加了纵向上的动用程度，并由此有效提高单井产量。
[0026]
如图1所示，在所分的各段内进行多簇射孔，各簇(在图1中以图号9表示)包括多个孔眼(在图1中以图号10表示)。这种设置能有效提高储层的沟通能力，有助于提高油气产量。优选地，相邻的簇之间的间距为5-10米，例如8米。通过这种优化设置能保证增产效果。
[0027]
在一个实施例中，各簇中相邻的孔眼之间在垂直于水平段轴向的平面内呈第一角度分布。也就是，孔眼与孔眼之间具有一定角度。在一个优选地实施例中，各簇具有三个孔眼。其中，在垂直于水平井筒轴向的平面内，一个孔眼竖直延伸，而另两个孔眼关于上述的一个孔眼对称并分别与上述的一个孔眼呈20-40度，例如30度。也就是说，如图1表示的例子，第一孔眼沿着z方向向上延伸，而第二和第三孔眼分别设置在第一孔眼的两侧，并分别与第一孔眼呈30度斜向上延伸。如图2所示的，这种射孔方式可以诱导后期压裂裂缝(在图2中由图号13表示)沿着定面方向延伸，能够使得后期所形成的人工裂缝沿着扇形破坏面向上延伸，由第一储层穿过隔层(在图1中以图号2表示)并进入到第二储层中，达到纵向上沟通多套优质储层的目的，避免裂缝进入非目的层，进而保证增产目的。
[0028]
在射孔和压裂前，还需要进行地应力确定，以根据地应力选取不同的射孔方式。具
体地，处于第一储层和第二储层之间的非目标层隔层与第一储层的水平应力差小于3mpa时，采用射孔弹进行定面射孔。由于隔层(在图1中以图号2表示)与第一储层(在图1中以图号3表示)之间的应力差小于3mpa，则后期压裂裂缝很容易在纵向上从第一储层延伸到第二储层。此种情况中，可以利用连续油管传输采用射孔弹(图1中以标号12表示)定面射孔。操作中，采用重力偏心装置配合转动接头的方法作为水平井射孔枪定向装置，该装置利用重力作用下偏心配重块的方向垂直向下的原理定位，在地面调节好射孔枪与偏心配重块的夹角，以使下入井中的射孔装置方向是设计方位。射孔装置受偏心重力绕轴线转动，在合力偶为零时偏心定位器达到稳定状态。若水平井水平段位于第二储层下部，在下入射孔枪前调整偏心配重块与射孔方向夹角固定为180
°
，则在井下向上仅射开水平井筒的上部分，正如图1中所示的。而若水平井水平段位于第二储层内部，在下入射孔枪前调整偏心配重块与射孔方向夹角固定为0
°
，则在井下向下仅射开水平井筒的水平段的之下部分。
[0029]
在另一种情况中，处于第一储层和第二储层之间的非目标层隔层与第一储层的水平应力差大于或等于3mpa时，采用水力喷射钻孔，如图5所示的。而在水力喷射钻孔过程中，为了保证有效沟通储层，所射孔的孔眼(在图5中由标号10表示)延伸到第二储层至少1米。根据不同的地应力剖面，并利用不同的射孔方式进行射孔，有效针对了不同的地质条件，最大化地实现储层沟通范围，并防止或避免裂缝延伸到非目标层或者水层。
[0030]
在一个实施例中，第二储层为不临近底水层或含水层。通过这种设置可以有效避免裂缝进入非目标储层和水层。例如，假如图1中的图号5的储层要优于图号为1的储层，而储层5又临近图号为6的水层或含水层，这种情况下，可以将水平井的水平段构造到标号5的储层处，并相应的将标号为3的储层作为第二储层。在射孔过程中，孔眼向上(包括竖向向上和斜向上)延伸。
[0031]
为了简化施工，第一储层和第二储层为相互临近的两个储层。在实质施工前，需要确定第一储层和第二储层的位置。其中，计算相应地层中任意两个相邻的储层的储量的和。然后，比较它们的大小，选择最大的一个数，并将该数值所对应的两个储层设置为第一储层和第二储层。以图1为例进行说明，相邻的标号为1和3的两个储层的储量和要大于相邻的标号为3和5的两个储层的储量和，并且假定标号为1、3和5的储层均不临近水层或含水层。通过上述设定原则，将标号为1和3的两个储层设置为第一储层和第二储层。再进一步地，在两个(第一和第二)储层均不临近水层或含水层的情况下，第一储层的储量大于第二储层的储量。例如，在图1中，标号为3的储层的储量大于标号为1的储层的储量，则将标号为3的储层布设为第一储层，而将标号为为1的储层布设为第二储层。这种设置方式能保证产出效率最高，经济效益好。
[0032]
在本申请中，利用桥塞(在图3中以图号18表示)实现分段压裂，如图3所示。例如，在第一段射孔完成后，进行第一段压裂。在定面射孔诱导作用下形成向上延伸为主的人工裂缝(在图2中以图号13表示)，如图2所示。在第一段射孔压裂完成后，通过利用桥塞进行封隔。并实施第二段的射孔(如图3所示)和压裂(如图4所示)。并依次进行多段的射孔和压裂。优选地，在压裂过程中，由地面向井筒内以1.0-1.5m3/min的排量泵送压裂液。也就是，在压裂过程中采用小排量进行压裂，以更有效地避免压穿非目标层。还有，在压裂过中，可以使用粘度为50-100mpa
·
s的压裂液，在压裂液高压作用下射孔孔道破裂并相互沟通形成向上的扇形破坏面，人工裂缝将主要沿着扇形破坏面继续向上延伸，进入目标储层既第二储层，
避免过渡延伸进入非目标储层和水层。
[0033]
以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。